(57)【要約】イントラモードのブロック予測を用いてデジタル画像を符号化する方法１００および装置９０が提供される。隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の予測モードの個々の組み合わせ用の予測モードのリストが得られる。予測モードの個々の組み合わせに対して割り当てられたモードは２つのグループに分けることができる。第１のグループにはｎ個の最も確率の高い予測モード（但し、ｎは利用可能なモードの全個数よりも小さな数である）が含まれ、第２のグループには残りのモードが含まれる。第１のグループ内のモードはそのグループの確率に従って順序づけられる。最も確率の高い予測モードから最も確率の低い予測モードへ順序づけられたモードのリストとして上記順序付けを指定してもよい。第２のグループに属するモードは、何らかの予め決定された方法で順序づけたものであってもよく、すでに利用可能な情報に応じて上記方法をデコーダ（６０）に対して指定してもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含むビットストリーム画像情報に符号化する方法であって、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、該現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定する符号化方法において、
前記複数の導出済み予測モードを第１のグループと、第２のグループとにグループ化するステップであって、前記第１のグループは第１の個数の第１の予測モードを有し、前記第２のグループは第２の個数の第２の予測モードを有し、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、さらに、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有するステップと、
前記現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードが前記第１のグループに属するか、前記第２のグループに属するかを示す前記ビットストリーム情報に符号化するステップと、
を備えたことを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
前記第１の予測モード間の発生確率により前記第１の予測モードの順序付けを行うステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
復号化装置に知られている予め決定した方法で前記第２の予測モードを整えるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
現在のブロック（Ｃ）の符号化の際に用いられる、発生確率が最も高い導出済みの予測モードを選択するとき、どの予測モードが前記第１の予測モードの中で最も高い発生確率を有するかを示すビットストリーム情報に符号化するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
順序づけられた予測モードの集合が前記復号化装置により認知され、それによって前記順序づけられた集合に基づいて前記第２の予測モードを決定するように為すことをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記順序づけられた集合が、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードの２以上のグループと関連づけられることをさらに特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の異なる整数によって前記導出済みの予測モードを表すことが可能であり、前記復号化装置に知られている前記整数の順序により前記第２の予測モードが順序付けられることをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
個々の整数が導出済みの予測モードに対応する複数の異なる整数によって前記導出済みの予測モードを表すことが可能であり、前記整数を昇順に並べて、順序づけられた集合を提供する方法であって、
前記順序づけられた集合から前記第１の予測モードに対応する整数を取り除いて、変更した順序の集合を提供するようにして、前記復号化装置が、前記変更済みの順序づけられた集合に基づいて前記第２のグループの順序を決定できるように為すステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
現在のブロック（Ｃ）の符号化の際に用いられる、前記複数の導出済み予測モードのうちの１つのモードを選択する方法であって、
組み合わされた予測モードのうちの１つのモードが前記第２のグループ内にある場合、前記第２の予測モードの中でｉ番目のモードを示す情報を前記復号化装置に提供するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記隣接ブロックの相補型予測モードを提供するために、必要な場合、前記隣接ブロックの空間予測モードのマッピングを行うステップと、
前記隣接ブロックの相補型予測モードに基づいて、現在のブロック（Ｃ）の相補型予測モードを決定するステップと、
現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを得るために、現在のブロック（Ｃ）の相補型予測モードのマッピングを行うステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１と第２のブロックを鏡映する鏡映関数によって前記ブロック（Ｃ）の前記相補型予測モードのマッピングを実行するステップを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含む画像を符号化する符号化装置であって、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、該現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定する符号化装置において、
前記複数の導出済み予測モードを、第１の個数の第１の予測モードを有する第１のグループと第２の個数の第２の予測モードを有する第２のグループとにグループ化する手段を備え、ここで、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有し、かつ復号化装置に知られている予め決定された方法で前記第２の予測モードの順序付けが行われ、
前記現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードが前記第１のグループに属するか前記第２のグループに属するかを示すビットストリーム情報に符号化する手段、
を備えたことを特徴とする符号化装置。
【請求項１３】
順序づけられた集合を提供するための前記第１の予測モードの中での発生確率により、前記第１のグループに応じて、前記第１の予測モードの順序付けを行う手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１４】
最も高い発生確率を有する前記順序づけられた集合において前記予測モードを示す情報を前記復号化装置に提供する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１５】
必要な場合に、前記隣接ブロックの空間予測モードに基づいて前記隣接ブロックの相補型予測モードの提供を可能とし、前記隣接ブロックの相補型予測モードに基づいて、現在のブロックの相補型予測モードを決定できるように為す手段と、
前記現在のモードの前記相補型予測モードに応じて、該現在のモードの前記相補型予測モードのマッピングに基づいて、現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを提供する手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１６】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含むビットストリーム画像情報から復号化する方法であって、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、該現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定する復号化
方法において、
前記複数の導出済み予測モードを第１のグループと、第２のグループとにグループ化するステップであって、前記第１のグループは第１の個数の第１の予測モードを有し、前記第２のグループは第２の個数の第２の予測モードを有し、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、さらに、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有するステップと、
前記現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードが前記第１のグループに属するか、前記第２のグループに属するかを示す前記ビットストリーム情報から復号化して、復号化装置が前記復号化情報に基づいて前記現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定できるようにするステップと、
を備えたことを特徴とする復号化方法。
【請求項１７】
前記第１の予測モードの中の発生確率により前記第１の予測モードの順序付けを行うステップをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
復号化装置に知られている予め決定された方法で前記第２の予測モードを整えるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
現在のブロック（Ｃ）の符号化および復号化の際に用いられる、発生確率が最も高い導出済みの予測モードを選択するとき、前記復号化情報は、どの組み合わされた予測モードが前記第１の予測モードの中で最も高い発生確率を有するかについてもまた示す請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
順序づけられた予測モードの集合を前記復号化装置に設け、それによって前記順序づけられた集合に基づいて前記第２の予測モードを決定できるように為すことをさらに特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含むビットストリーム画像情報から復号化を行う能力を有するデコーダであって、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、該現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定するデコーダにおいて、
前記複数の導出済み予測モードを、第１の個数の第１の予測モードを有する第１のグループと第２の個数の第２の予測モードを有する第２のグループとにグループ化する手段を備え、ここで、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有し、
前記現在のブロック（Ｃ）の前記空間予測モードが、前記第１のグループに属するか、前記第２のグループに属するかを復号化情報に応じて判定する手段と、
前記判定に基づいて前記空間予測モードを選択する手段と、
を備えたことを特徴とするデコーダ。
【請求項２２】
前記第１の予測モードの中の発生確率より前記第１の予測モードの順序付けを行う手段を備えたことを特徴とする請求項２１に記載のデコーダ。
【請求項２３】
予め決定された様式で前記第２の予測モードを整える手段と、
前記予め決定した様式に従って示す情報を格納する手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のデコーダ。
【請求項２４】
現在のブロック（Ｃ）の復号化時に使用するために、最も高い発生モードを有する前記導出済みの予測モードを選択するとき、前記第１の予測モードのうちのどのモードが最も高い発生確率を有するかを前記復号化情報に基づいて前記判定手段が判定する能力も有する請求項２１に記載のデコーダ。
【請求項２５】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含む画像の符号化と復号化とを行う画像コーディングシステムであって、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定する画像コーディングシステムにおいて、
前記複数の導出済み予測モードを、第１の個数の第１の予測モードを有する第１のグループと第２の個数の第２の予測モードを有する第２のグループとにグループ化する手段を備え、ここで、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有し、
前記現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードが前記第１のグループに属するか前記第２のグループに属するかを示すビットストリームグループ情報に符号化する手段と、
前記ビットストリームから前記グループ情報を復号化して、前記復号化装置が前記復号化情報に基づいて現在のブロック（Ｃ）の前記空間予測モードを決定できるようにする手段と、
を備えたことを特徴とする画像コーディングシステム。
【請求項２６】
前記第１のグループに応じて、前記第１の予測モードの中での発生確率により前記第１の予測モードを順序づける手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２５に記載の画像コーディングシステム。
【請求項２７】
前記第２のグループに応じて、復号化装置に知られている予め決定した様式で前記第２の予測モードを整える手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２５に記載の画像コーディングシステム。
【請求項２８】
イントラモードのブロックを予測する複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含むビットストリーム画像情報に符号化する画像符号化システムで使用するコンピュータプログラムであって、ブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の予測モードに基づいて導き出された複数の導出済み予測モードに基づいて、ブロック（Ｃ）の空間予測モードを決定するコンピュータプログラムにおいて、
前記複数の導出済み予測モードを、第１の個数の第１の予測モードを有する第１のグループと第２の個数の第２の予測モードを有する第２のグループとにグループ化する際に用いる擬似コードを備え、ここで、前記第１の個数の方が前記導出済みの予測モードの個数よりも少なく、前記第１の予測モードの方が前記第２の予測モードよりも高い発生確率を有し、
前記第１の予測モードの中での発生確率により前記第１の予測モードの順序付けを行う際に使用する擬似コードと、
を備えたことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２９】
復号化装置に知られている予め決定された方法で前記第２の予測モードを整える際に使用する擬似コードをさらに備えたことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に画像の符号化に関し、特に、ビデオフレームの符号化用ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ画像、ＴＶ画像、静止画像またはビデオレコーダやコンピュータにより作成される画像などのデジタル画像は、水平および垂直に配設された画素から構成される。単一画像内の画素数は一般に数万である。個々の画素には通常輝度情報と色差情報とが含まれる。圧縮を行わないと、画像エンコーダから画像デコーダへ伝送するべき情報量が非常に大きくなるため、リアルタイムの画像伝送が不可能となる。この伝送情報量を減らすために、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧおよびＨ.２６３規格などの複数の異なる圧縮方法が開発されている。典型的なビデオエンコーダでは、オリジナルのビデオシーケンスのフレームは矩形領域すなわちブロックに分割され、これらのブロックは、イントラモード（Ｉモード）またはインタモード（Ｐモード）で符号化される。上記ブロックは、ＤＣＴ符号化などのある種の変換符号化を用いて独立に符号化される。しかし、純粋なブロックベースの符号化では、ブロック間における画素の相関関係について考慮することなく、ある特定ブロックの範囲内の画素間の相関関係が減少するにすぎないが、それでもこのブロックベースの符号化によって、伝送用の高いビットレートが生成される。現在のデジタル画像の符号化規格では、ブロック間の画素値の相関関係を減らす或る種の方法も利用される。
【０００３】
一般に、Ｐモードで符号化されたブロックは前もって符号化され伝送されたフレームのうちの１つのフレームから予測される。ブロックの予測情報は２次元（２Ｄ）モーション（動き）ベクトルにより表される。Ｉモードで符号化されたブロックの場合、予測対象ブロックは、空間予測を用いて同一フレーム内のすでに符号化された隣接ブロックから形成される。予測誤差すなわち符号化中のブロックと予測済みのブロックとの間の差分は或る離散変換の重み付き基底関数の集合として表される。この変換は典型的には８×８または４×４ブロックをベースにして実行される。これらの重み付け−変換係数は後で量子化される。量子化によって情報の損失が生じ、したがって、量子化係数の精度がオリジナルのものよりも低くなる。
【０００４】
量子化変換係数は、動きベクトルおよび何らかの制御情報と共に、完全な符号化済みシーケンスの表現を形成し、シンタックス要素と呼ばれる。エンコーダからデコーダへの伝送に先行して、すべてのシンタックス要素をエントロピ符号化して、これら要素の表現に必要なビット数を減らすようにする。
【０００５】
エンコーダでの場合と同様、デコーダでは、現フレーム内のブロックは、ブロックの予測値をまず構成することにより、次いで、圧縮された予測誤差を予測値に加算することにより取得される。上記圧縮された予測誤差は、量子化係数を用いて変換基底関数に重み付けを施すことにより得られる。再構成されたフレームと原フレームとの間の差分は再構成誤差と呼ばれる。
【０００６】
圧縮比、すなわち、Ｉ−ブロックとＰ−ブロックの双方の場合の原シーケンスと圧縮済みシーケンスとを表すために用いられるビット数の比率は、変換係数の量子化に利用される量子化パラメータ値の調整により制御される。この圧縮比は採用するエントロピ符号化方法にも依存する。
【０００７】
ＪＶＴコーダの作業ドラフト番号２（ＷＤ２）で用いられる空間予測の例について以下説明する。空間予測を実行するために、ＪＶＴコーダは、ＤＣ予測（モード０）と８つの指向性モードを含む４×４ブロックの予測用として９つのモードを提供し、図１に示すように１から７のラベルがつけられている。この予測処理が図２に示されている。図２に示すように、ａからｐまでの画素が符号化の対象となり、隣接ブロックから得られるＡからＱまでのすでに符号化済みの画素が予測用として用いられる。例えば、モード１を選択した場合、画素ａ、ｅ、ｉ、ｍは、これらの画素を画素Ａに等しくなるようにセットすることにより予測され、画素ｂ、ｆ、ｊ、ｎはこれらの画素を画素Ｂに等しくなるようにセットすることにより予測される、等々。同様に、モード２を選択した場合、画素ａ、ｂ、ｃ、ｄは、これらの画素を画素Ｉに等しくなるようにセットすることにより予測され、画素ｅ、ｆ、ｆ、ｈは、これらの画素を画素Ｊに等しくなるようにセットすることにより予測される、等々。したがって、モード１は垂直方向の予測子であり、モード２は水平方向の予測子である。これらのモードについては、ビデオ符号化専門家グループ（ＶＣＥＧ）のＩＴＵ通信標準化セクタにより２００１年９月に出版されている文献ＶＣＥＧ−Ｎ５４、並びに、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＭＰＥＧとＩＴＵ−Ｔ  ＶＣＥＧのジョイントビデオチームにより２００２年３月に出版されている文献ＪＶＤーＢ１１８ｒ２に記載されている。
【０００８】
モード０：ＤＣ予測
一般に、すべてのサンプルは（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌ＋４）＞＞３により予測される。これらサンプルのうち４つのサンプルが画像の外側にある場合、残りの４つのサンプルの平均値が予測用として用いられる。８つのサンプルすべてが画像の外側にある場合、ブロック内のすべてのサンプルに対する予測は１２８である。このようにして、上記モードでブロックを常に予測することができる。
【０００９】
モード１：垂直方向予測
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが画像の内部にある場合、
−  ａ、ｅ、ｉ、ｍはＡにより予測される。
−  ｂ、ｆ、ｊ、ｎはＢにより予測される。
−  ｃ、ｇ、ｋ、ｏはＣにより予測される。
−  ｄ、ｈ、ｌ、ｐはＤにより予測される。
【００１０】
モード２：水平方向予測
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが画像の内部にある場合、
−  ａ、ｂ、ｃ、ｄはＥにより予測される。
−  ｅ、ｆ、ｇ、ｈはＦにより予測される。
−  ｉ、ｊ、ｋ、ｌはＧにより予測される。
−  ｍ、ｎ、ｏ、ｐはＨにより予測される。
【００１１】
モード３：右下対角方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ｍは                （Ｊ＋２Ｋ＋Ｌ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｉ、ｎは            （Ｉ＋２Ｊ＋Ｋ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｅ、ｊ、ｏは        （Ｑ＋２Ｉ＋Ｊ＋２）＞＞２により予測される。
−  ａ、ｆ、ｋ、ｐは    （Ａ＋２Ｑ＋Ｉ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｂ、ｇ、ｌは        （Ｑ＋２Ａ＋Ｂ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｃ、ｈは            （Ａ＋２Ｂ＋Ｃ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｄは                （Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ＋２）＞＞２により予測される。
【００１２】
モード４：左下対角方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ａは                （Ａ＋２Ｂ＋Ｃ＋Ｉ＋２Ｊ＋Ｋ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｂ、ｅは            （Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ＋Ｊ＋２Ｋ＋Ｌ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｃ、ｆ、ｉは        （Ｃ＋２Ｄ＋Ｅ＋Ｋ＋２Ｌ＋Ｍ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｄ、ｇ、ｊ、ｍは    （Ｄ＋２Ｅ＋Ｆ＋Ｌ＋２Ｍ＋Ｎ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｈ、ｋ、ｎは        （Ｅ＋２Ｆ＋Ｇ＋Ｍ＋２Ｎ＋Ｏ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｌ、ｏは            （Ｆ＋２Ｇ＋Ｈ＋Ｎ＋２Ｏ＋Ｐ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｐは                （Ｇ＋Ｈ＋Ｏ＋Ｐ＋２）＞＞３により予測される。
【００１３】
モード５：垂直−左方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ａ、ｊは            （Ｑ＋Ａ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｂ、ｋは            （Ａ＋Ｂ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｃ、ｌは            （Ｂ＋Ｃ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｄは                （Ｃ＋Ｄ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｅ、ｎは            （Ｉ＋２Ｑ＋Ａ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｆ、ｏは            （Ｑ＋２Ａ＋Ｂ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｇ、ｐは            （Ａ＋２Ｂ＋Ｃ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｈは                （Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｉは                （Ｑ＋２Ｉ＋Ｊ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｍは                （Ｉ＋２Ｊ＋Ｋ＋２）＞＞２により予測される。
【００１４】
モード６：垂直−右方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ａは        （２Ａ＋２Ｂ＋Ｊ＋２Ｋ＋Ｌ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｂ、ｉは    （Ｂ＋Ｃ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｃ、ｊは    （Ｃ＋Ｄ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｄ、ｋは    （Ｄ＋Ｅ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｌは        （Ｅ＋Ｆ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｅは        （Ａ＋２Ｂ＋Ｃ＋Ｋ＋２Ｌ＋Ｍ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｆ、ｍは    （Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｇ、ｎは    （Ｃ＋２Ｄ＋Ｅ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｈ、ｏは    （Ｄ＋２Ｅ＋Ｆ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｐは        （Ｅ＋２Ｆ＋Ｇ＋２）＞＞２により予測される。
【００１５】
モード７：水平−上方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ａは        （Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ＋２Ｉ＋２Ｊ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｂは        （Ｃ＋２Ｄ＋Ｅ＋Ｉ＋２Ｊ＋Ｋ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｃ、ｅは    （Ｄ＋２ＥＦ＋２Ｊ＋２Ｋ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｄ、ｆは    （Ｅ＋２Ｆ＋Ｇ＋Ｊ＋２Ｋ＋Ｌ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｇ、ｉは    （Ｆ＋２Ｇ＋Ｈ＋２Ｋ＋２Ｌ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｈ、ｊは    （Ｇ＋３Ｈ＋Ｋ＋３Ｌ＋４）＞＞３により予測される。
−  ｌ、ｎは    （Ｌ＋２Ｍ＋Ｎ＋２）＞＞３により予測される。
−  ｋ、ｍは    （Ｇ＋Ｈ＋Ｌ＋Ｍ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｏは        （Ｍ＋Ｎ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｐは        （Ｍ＋２Ｎ＋Ｏ＋２）＞＞２により予測される。
【００１６】
モード８：水平−下方向予測
このモードは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｑのすべてが画像の内部にある場合にのみに用いられる。これは“対角”予測である。
−  ａ、ｇは    （Ｑ＋Ｉ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｂ、ｈは    （Ｉ＋２Ｑ＋Ａ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｃは        （Ｑ＋２Ａ＋Ｂ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｄは        （Ａ＋２Ｂ＋Ｃ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｅ、ｋは    （Ｉ＋Ｊ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｆ、ｌは    （Ｑ＋２Ｉ＋Ｊ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｉ、ｏは    （Ｊ＋Ｋ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｊ、ｐは    （Ｉ＋２Ｊ＋Ｋ＋２）＞＞２により予測される。
−  ｍは        （Ｋ＋Ｌ＋１）＞＞１により予測される。
−  ｎは        （Ｊ＋２Ｋ＋Ｌ＋２）＞＞２により予測される。
【００１７】
デコーダへ伝送される割り当てられた予測モードを個々のブロックが持つ必要があるため、直接符号化を行う場合、上記予測法は少なからぬビット数を必要とすることになる。伝送対象の情報量を減らすために、隣接ブロックの予測モードの相関関係を利用することができる。例えば、Ｖａｈｔｅｒｉ等（ＷＯ０１／５４４１６Ａ１、“画像を符号化する方法および画像コーダ”、以後Ｖａｈｔｅｒｉと呼ぶ）には、ブロック内の画像の方向性情報を利用して複数の空間予測モードを分類するブロックベースの符号化法が開示されている。少なくとも１つの隣接ブロックの方向性情報によりブロックの空間予測モードが決定される。
【００１８】
ＪＶＴコーダでは、隣接するすでに符号化済みのブロックＵとＬの予測モードが既知のとき、最も確率の高い予測モード、次に最も確率の高い予測モードなどのブロックＣに対する順序付けが行われる（図３）。ＵとＬの予測モードの個々の組み合わせに対してモードの順序付けが指定される。最も確率の高い予測モードから最も確率の低い予測モードへ順序づけられたブロックＣ用の予測モードのリストとして上記順序付けを指定することができる。ＶＣＥＧ−Ｎ５４に開示されているように、ＪＶＴコーダのＷＤ２の形で使用されるこの順序づけられたリストを下記に示す：
【００１９】
【表１】
2005529527.tif 000003
【００２０】
ここで、ＵとＬの双方に対する予測モードが２であるとき、ＪＶＴコーダのＷＤ２に指定されているようなブロックＣに対する予測モードの１例を示す。ストリング（２、８、７、１、０、６、４、３、５）は、モード２がブロックＣに対して最も確率の高いモードであることをも示すものである。モード８は次に最も確率の高いモードである、等々。ｎ番目に最も確率の高いモードをブロックＣに対して使用することを示す情報がデコーダへ伝送される。個々のモードの順位（順位が高いほど、予測方法の確率が低い）をリストすることによりブロックＣに対するモードの順序付けを指定することも可能である。上記例の場合、順位リストは（５、４、１、８、７、９、６、３、２）となる。モード（０、１、２、３、４、５、６、７、８）が順位リスト（５、４、１、８、７、９、６、３、２）に関連するとき、モード０は順位５を持ち、モード１は順位４を持つなどと言うことができる。
【００２１】
より効率のよい符号化を行うために、２つの４×４ブロックのイントラ予測に関する情報を１つのコードワードで符号化することができる。
【００２２】
上述の方法には、ブロックＵとＬの予測モードが与えられている場合、ブロックＣに対する予測モードの順序付けを保持するために必要なメモリに対する要求が厳しいという１つの主要な欠点がある。ＪＶＴコーダのＷＤ２では、９つのモードが予測用として用いられるので、ブロックＵとＬとに対して９×９通りの可能なモードの組み合わせが存在する。個々の組み合わせに対して、９通りの可能なモードの順序付けを指定しなければならない。これは、予測モードの順序付けを指定するのに９×９×９バイト（ここでは、１つの数が１バイトを必要とすることが仮定されている）が必要となることを意味する。さらに、例えば、ブロックＵとＬの一方または双方が利用可能でない場合のような特別のケースを指定するのにさらに多くのメモリが必要となる。
【００２３】
したがって、符号化効率の損失を最小にしながら、メモリ要件を減らすデジタル画像の符号化方法および装置を提供することが好都合であり、望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２４】
イントラモードのブロック予測を用いてデジタル画像を符号化する方法および装置が提供される。隣接ブロックの予測モードの個々の組み合わせに対する予測モードリストが取得される。予測モードの個々の組み合わせに対して割り当てられたモードを２つのグループに分けることができる。第１のグループにはｍ個の最も確率の高い予測モード（但し、ｍは利用可能なモードの全個数ｎよりも小さな数である）が含まれ、第２のグループには残りのモードが含まれる。第１のグループ内のモードはそのグループの確率に従って順序づけられる。最も確率の高い予測モードから最も確率の低い予測モードへ順序づけられたモードのリストとして上記順序付けを指定してもよい。第２のグループに属するモードは、何らかの予め決定した方法で順序づけられたものであってもよく、この方法は、すでに利用可能な情報に応じてデコーダに対して指定することができる。所定のブロックに対して選択されたモードが、第１のグループに属するか、第２のグループに属するかに関する情報がデコーダへ伝送される。モードが第１のグループに属する場合、ブロックＵとＬ用のモードの組み合わせが与えられていれば、ブロックＣに対してｉ番目の最も確率の高いモードを使用すべき旨を示す情報が伝送される。モードが第２のグループに属する場合、このグループのｊ番目のモードを使用すべき旨を示す情報が伝送される。
【００２５】
本発明は図４ａ〜図８と共に以下に記す説明を読むとき明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態は、別の組み合わせに対する予測モードの関数として隣接ブロックの予測モードの１つの組み合わせに対する予測モードの順序づけられたリストを取得することができる特性を利用するものである。例示を目的として、現在のブロックＣの予測を推論するために図３に示すような２つの隣接ブロックＵとＬの予測モードを用いることにする。図４ｂに示すように予測モードを対角線にフリップすることにより図４ａの予測モードの組み合わせを取得できることに留意されたい。したがって、図４ａのモードの組み合わせを利用するとき、ブロックＣに対するｎ番目に最も確率の高い予測モードが、図４ｂのモードの組み合わせに対する“対角線にフリップされた”ｎ番目に最も確率の高い予測モードと同じになる。この結果、隣接ブロックＵとＬとが“垂直方向”と“垂直方向”のモードを有する場合、現在のブロックＣの予測モードは最も“垂直方向の”ものとなる（図４ｂ）。したがって、これらのブロックが対角（“右下”方向）に対して“フリップされる”、すなわち、鏡映されるとき、“水平方向”と“水平方向”とから、現在のブロックに対して“水平方向”をとるべきであることが認知される（図４ａ）。同様に、図５ａに示すように、隣接ブロックＵとＬとがモード２と３のブロックである場合、図５ｂに示すようにブロックＵとＬとはモード３と１とになる。
【００２７】
本例をさらに例示するために、以下のように予測方向ｉをｊ，ｊ＝ｆ（ｉ）にマッピング（写像）する関数ｆを定義することにする。個々の予測モードｉは、ブロックの左上隅からブロックの右下隅へ進む対角線について予測モードｉを鏡映することにより予測モードｊに割り当てられる。図１の予測モードの場合、結果として得られる割当てが表ＩＩに要約されている。
【表２】
2005529527.tif 000004
【００２８】
上記のように関数を定義すると、組み合わせ（ｉ，ｊ）に対する順序づけられたリストに基づいてモード（ｋ，ｌ）の組み合わせに対する予測モードの順序づけられたリストの決定が可能となり、その結果ｉ＝ｆ（ｌ）およびｊ＝ｆ（ｋ）となる。すなわち、予測モードｐは組み合わせ（ｉ，ｊ）に対してｎ番目に最も確率の高いモードとなり、組み合わせ（ｋ，ｌ）に対するｎ番目のモードはｆ（ｐ）に等しくなる。一例として、ブロックＣに対する順序づけられたリストモードが（１、６、２、５、３、０、４、８、７）で割り当てられているモード（１、１）の組み合わせについて考えることにする。関数ｆ：（２、７、１、８、３、０、４、６、５）を利用する写像によって、組み合わせ（２、２）に対する予測モードの順序づけられたリストを上記順序づけられたリストから得ることができることが望ましい。同様に、組み合わせ（２、３）に対する予測モードの順序づけられたリストは（２、０、８、１、３、７、５、４、６）であり、モードｆ（２、３）＝（３、１）の順序づけられたリストはｆ（２、０、８、１、３、７、５、４、６）＝（１、０、５、２、３、６、８、４、７）である。（ｋ，ｌ）に対する予測モードの順序づけられたリストは、（ｉ，ｊ）用のリストに対してほぼ左右対称にすることができることに留意されたい。このように、鏡映関数として写像関数ｆを記述することが可能となる。
【００２９】
本発明の主目的は、すでに符号化済みの隣接ブロックの予測モードの関数として予測モードを指定する表（表Ｉなど）のサイズを小さくすることである。この表はトレーニング処理中に得られる。隣接ブロックが組み合わせの対象とするある多数のブロックＣに対するモード（ｉ，ｊ）の組み合わせ用の予測モードの順序づけられたリストを見つけるために、所定の選択基準（最小予測誤差など）にしたがって個々の予測モードの選択回数がカウントされる。組み合わせ（ｉ，ｊ）に対して割り当てられた予測モードのリストでの予測モードの順位が上記回数によって決定され、このモードが頻繁に選択されればされるほど、予測モードのリストでこのモードが持つ順位は高くなる。
【００３０】
トレーニング処理中、上述の予測モードのマッピングを利用するとき、結果として得られる、予測モードを指定する表はより小さなものとなる。組み合わせ（ｉ，ｊ）用の順序づけられたリストから組み合わせ（ｋ，ｌ）用の順序づけられたリストを取得できる場合、組み合わせ（ｉ，ｊ）用の順序づけられたリストのみを格納する必要がある。トレーニング中、マッピングを以下のように導入することができる。ｉ＝ｆ（ｌ）かつｊ＝ｆ（ｋ）となるような組み合わせ（ｋ，ｌ）と（ｉ，ｊ）に対する個々の予測モードの発生頻度がまとめてカウントされる。すなわち、組み合わせ（ｋ，ｌ）用として予測モードｐが選択された場合、組み合わせ（ｉ，ｊ）用の予測モードｆ（ｐ）も選択されたものとしてカウントされる。同様に、組み合わせ（ｉ，ｊ）に対する予測モードｓが選択された場合、組み合わせ（ｋ，ｌ）に対する予測モードｆ（ｓ）が選択されたものとしてカウントされる。
【００３１】
本発明による簡略化された予測テーブルが表ＩＩＩに示されている。
【表３】
2005529527.tif 000005
【００３２】
ある組み合わせ（Ｕ，Ｌ）用の表ＩＩＩには、予測モードの順序づけられたリストは与えられていない。現在のブロックを予測するために“復元された”要素を必要とするとき、予測テーブル内に保持されている対応する当該要素のマッピングを行うことにより当該組み合わせ用の順序づけられたリストを“復元する”ことが可能となる。したがって、一般に、予測テーブル内の要素の取得または復元がマッピングによって予測テーブル内の別の要素から可能である限り、前者の要素を省くことができる。言い換えれば、第１のグループの要素と第２のグループの要素とを有する予測テーブルにおいて、第１のグループ内の対応する要素から第２のグループの要素の各々を写像関数により復元可能である場合、第２のグループの要素を省くことが可能となる。
【００３３】
図６は、予測テーブル内の対称を利用する場合の復号化段階を示すフローチャートである。図示のように、方法１００はステップ１１０で複数の画像ブロックを受け取る。現在のブロックを処理するとき、マッピングを行わずに、隣接ブロックの予測モードから現在のブロック用の予測モードを取得できるかどうかがステップ１２０で判定される。取得が可能であれば、隣接ブロックの予測モードに基づいて現在のブロックの空間予測モードがステップ１３２で決定される。取得が可能でなければ、隣接ブロックの相補型予測モードがステップ１３０で提供され、現在のブロックの相補型予測モードが隣接ブロックの相補型予測モードに基づいてステップ１４０で決定される。ステップ１５０で、現在のブロックの相補型予測モードが現在のブロックの予測モード内へマップ化される。
【００３４】
代わりに、予測モードを用いてブロックＣに対する予測モードを指定する前に、ブロックＵとＬの異なる予測モード（これらの予測モードをまとめてグループ化する）に対して同じラベルを割り当てることが可能である。例えば、ＪＶＴコーダの場合、モード１、５、６を一緒にグループ化して１のラベルをつけることが可能であり、さらに、モード２、７、８を一緒にグループ化して２のラベルをつけることが可能である。図１からわかるように、モード７と８の方向はモード２の方向に近く、モード５と６の方向はモード１の方向に近い。このグループ化後、ブロックＵとＬの各々は、０、１、２、３、４のラベルがつけられた５つのモードのうちの１つのモードを持つことができる。したがって、ＵとＬの予測モードの９×９通りの可能な組み合わせの代わりに、５×５通りだけの上記のような組み合わせが生じることになる。このように、ブロックＵとＬの予測モードが与えられている場合、（１つの数を保持するのに１バイトのメモリを必要とすると仮定すると）ブロックＣに対する予測モードの順序付けを指定するのに必要なメモリは、９×９×９バイトの代わりに、５×５×９バイトになる。さらに、順序づけられたリストの“フリッピング”を行うために写像関数ｆを利用する場合、予測テーブルをさらに単純化することが可能となる。
【００３５】
これらの方法の双方を連携して使用する場合のビットストリームの形で信号化された順序付け関数として予測モードが指定される表の一例を表ＩＶに示す。
【表４】
2005529527.tif 000006
【００３６】
さらに、ブロックＵとＬの予測モードが与えられている場合、ブロックＣに対する予測モードの個数を制限することも可能である。ＪＶＴコーダの場合、ＵとＬの予測モードの９×９通りの可能な組み合わせが依然として存在することになる。しかし、これらの組み合わせの各々に対して、ｍ個のモードのみが割り当てられる（但しｍは９よりも小さい数である）。したがって、確率の高い予測モードの数は（９×９×ｍ）＜（９×９×９）まで減少することになる。同様に、順序づけられたリストの“フリッピング”用として写像関数ｆを用いる場合、予測テーブルをさらに単純化することができる。
【００３７】
これらの方法は、まとめてまたは別々に利用することが可能である。
【００３８】
本発明による空間的、予測ベースのイントラ符号化は、図７に示すように、デジタルによる画像ブロック転送システム内へ容易に組み込むことが可能である。あるイントラ予測形式を用いて、イントラフォーマットでフレームの符号化を行うと仮定すると、フレームの符号化は以下のように進行する。符号化対象フレームのブロックは、図７に示されているビデオ転送システムのエンコーダ（符号器）５０へ１つずつ送られる。上記フレームのブロックは、画像転送システムの入力部２７でカメラやビデオレコーダ（図示せず）などのデジタル画像ソースから受信される。公知の方法で、デジタル画像ソースから受信したブロックには画像画素値が含まれる。上記フレームはフレームメモリ（図示せず）内に一時的に格納することができる。あるいは、上記とは別に、エンコーダが直接入力データをブロック毎に受け取る。
【００３９】
これらのブロックは、予測方法選択ブロック３５へ１つずつ送られ、その選択ブロック３５によって、以前にイントラ符号化されたブロックに基づいて、同じフレームまたはセグメントの範囲内で現在の符号化対象ブロックの画素値の予測が可能かどうかの判定が行われる。この判定を行うために、予測方法選択ブロック３５は、エンコーダ３３のフレームバッファから入力を受取る。この入力には以前に符号化され、次いで復号化され、再構成されたイントラブロックのレコードが含まれている。このようにして、予測方法選択ブロックによって、以前に復号化され、再構成されたブロックに基づいて現在のブロックの予測が実行できるかどうかの判定が可能となる。さらに、２以上のこのような方法を選択できる場合、適切な復号化済みブロックが利用可能であれば、予測方法選択ブロック３５は、現在のブロックの画素値を予測する最も適切な方法を選択することが可能となる。場合によっては、現在のブロックの予測が可能でない場合があると理解すべきである。というのは、予測時に使用する適切なブロックがフレームバッファ３３で利用できないからである。２以上の予測方法が入手可能な状況では、選択された予測方法に関する情報がマルチプレクサ１３へ供給され、さらにデコーダへの伝送が行われる。ある予測方法では、予測の実行に必要な或るパラメータがデコーダへ伝送されることも付記しておく。言うまでもなく、これは採用される正確な実施構成に依存するものであり、決して本発明による予測ベースのイントラ符号化の適用を少しも限定するものではない。
【００４０】
現在のブロックの画素値はイントラ予測ブロック３４で予測される。イントラ予測ブロック３４は、選択された予測方法に関する入力を予測方法選択ブロック３５から受け取り、予測時に使用する利用可能なブロックに関する情報をフレームバッファ３３から受け取る。この情報に基づいて、イントラ予測ブロック３４は現在のブロックの予測を構成する。予測対象の現在のブロックの画素値と、入力部２７から受取った現在のブロックの実際の画素値との間の差分をとることにより、現在のブロックの予測済みピクセル値が予測誤差ブロックを生成する差動加算器２８へ伝送される。次に、予測対象ブロックに対するエラー情報が、例えば、離散余弦変換（ＤＣＴ）などを用いて、伝送用として予測誤差符号化ブロックで効率良く符号化される。符号化済み予測誤差ブロックはマルチプレクサ１３へ伝送され、さらにデコーダへ伝送される。デジタル画像伝送システムのエンコーダは復号化機能も備える。現在のブロックの符号化済み予測誤差は予測誤差復号化ブロック３０で復号化され、その後加算器３１において現在のブロックの予測ピクセル値と加算される。このようにして、現在のブロックの復号化バージョンが得られる。次いで、復号化済みの現在のブロックはフレームバッファ３３へ送られる。
【００４１】
またここでは、受信器が伝送チャネルから１つずつデジタル画像フレームを形成するブロックを受取るものと仮定されている。
【００４２】
受信器６０では、デマルチプレクサは、多重分離と符号化とが施された予測誤差ブロックと、エンコーダ５０から伝送された予測情報とを受取る。当該予測方法に依存して、予測情報は予測処理で使用されるパラメータを含むものであってもよい。ただ一つのイントラ予測方法を用いるケースでは、ブロックの符号化に利用する予測方法に関する情報は不必要であると理解すべきである。但し、この情報は予測処理時に使用されるパラメータの伝送には依然必要である。図７に、点線を用いて予測方法情報および／または予測パラメータのオプションの送受信が表されている。２以上のイントラ予測方法を利用できるものと仮定すると、復号化されている現在のブロックを予測する方法の選択肢に関する情報がイントラ予測ブロック４１へ供給される。イントラ予測ブロック４１は、フレームバッファ３９の内容をチェックして、現在のブロックの画素値の予測時に使用される以前に復号化されたブロックが存在するかどうかを判定する。このような画像ブロックが存在する場合、イントラ予測ブロック４１は、受信した予測方法情報が示す予測方法を用いて現在のブロックの内容およびエンコーダから受信される可能な予測関連パラメータを予測する。現在のブロックと関連づけられた予測誤差情報が、予測誤差復号化ブロック３６により受信され、適切な方法を用いてこのブロック３６により予測誤差ブロックの復号化が行われる。例えば、離散余弦変換を用いて予測誤差情報を符号化した場合、上記予測誤差復号化ブロックは離散余弦逆変換（インバースＤＣＴ）を実行して、エラー情報の検索を行う。次いで、予測誤差情報が、加算器３７で現在の画像ブロックの予測値と加算され、加算器の出力がフレームバッファ３９に加えられる。さらに、個々のブロックは、復号化されるにつれて、デコーダ４０の出力部へ送られ、例えば、何らかの形の表示手段に表示される。これとは別に、フレーム全体が復号化され、フレームバッファ３９内に累積された後、画像フレームが表示される場合もある。
【００４３】
以前に符号化され、次に、復号化され、次いで再構成されたイントラブロックであって、フレームバッファ３３により提供されるようなイントラブロックに基づいて、イントラ予測ブロック３４により現在のブロックの予測が構成されることに留意されたい。特に、以前に再構成されたイントラブロックの空間予測モードから、表ＩＩＩまたは表ＩＶに示すような予測テーブル（図７には示さず）を用いて現在のブロックの予測が決定される。しかし、以前に再構成されたイントラブロックの予測モード（ｉ，ｊ）用の順序づけられたリストが予測テーブルから抜け落ちているとき、マッピングブロック３２を用いて以前に再構成されたブロックの空間予測モードを相補形の空間予測モード（ｋ，ｌ）または鏡映された空間予測モード（ｋ，ｌ）内へマップ化することができる。この時点で、イントラ予測ブロック３４は、現在のブロック用として相補形予測モードｆ（ｐ）か鏡映された予測モードｆ（ｐ）かの判定を行うことができる。再度、相補型予測モードｆ（ｐ）のマッピングを行うことにより、マッピングブロック３２を利用して現在のブロックの予測モードｐが得られる。同様に、必要な場合、マッピングブロック３８がマッピングに使用される。
【００４４】
（ｋ，ｌ）に対する（ｉ，ｊ）のマッピングと、ｐに対するｆ（ｐ）のマッピングとを実行するために利用されるマッピングアルゴリズムは、ソフトウェアプログラム６９で符号化することができる。ソフトウェアプログラム６９には、本発明による方法を実行するためのマシンが実行可能なステップまたは擬似コードが含まれる。好適には、このソフトウェアプログラムは格納媒体に格納されたものであることが望ましい。例えば、このソフトウェアプログラムは、図８に示すように、ＣＰＵ７０内に設けられたメモリユニットまたは別個のメモリユニット（ＭＥＭ）６８の中に格納される。図８は、本発明の予測モードマッピング方法が組み込まれた携帯用ビデオ通信装置として利用するように意図された移動端末装置９０の簡略化した概略図を示す図である。移動端末装置９０は、少なくとも画像表示用の表示モジュール７６と、画像キャプチャ装置７２と、オーディオ入力装置８２からオーディオ情報を取得し、オーディオ発生装置８０でオーディオ情報を再生するオーディオモジュール７４とを備える。好適には、移動端末装置９０は、データとコマンドとの入力用キーボード７８と、移動通信ネットワークと通信するための無線周波数用部品（ＲＦ）６４と、通信装置の作動を制御するための信号／データ処理ユニット７０とをさらに備えることが望ましい。好適には、デジタル画像ブロック転送システム（５０、６０）がプロセッサ７０内に実装されることが望ましい。
【００４５】
本発明の別の実施形態によれば、符号化効率を達成しながらメモリ要件に制限を設けることも可能である。
【００４６】
ブロックＵとＬ用のモードの個々の組み合わせに対して、高い発生確率を有する、ブロックＣ用のわずか２、３のモードの存在が観察されている。残りのモードの発生確率はずっと低くなる。さらに、これら残りのモードの発生確率は同じ様な確率であり、したがって、順序づけられたモードの集合内でのこれら残りモードの順序は符号化効率に対して強い影響力を持たない。
【００４７】
ＵとＬの予測モードの個々の組み合わせに対して割り当てられたモードを２つのグループに分けてもよい。第１のグループにはｍ個の最も確率の高い予測モード（但しｍは利用可能なモードの全個数ｎよりも小さな数である）が含まれ、第２のグループには残りのモードが含まれる。第１のグループのモードはその確率にしたがって順序づけられる。上述したように、この順序は最も確率の高いモードからもっとも確率の低いモードへ順序づけられたモードのリストとして指定してもよい。第２のグループに属するモードは何らかの予め決定した方法で順序づけられたものであってもよい。このモードはすでに利用可能な情報に応じてデコーダに対して指定されたものであってもよい。例えば、小さな数を用いてラベルをつけた予測モードの方が大きな数を用いてラベルをつけた予測モードより先行するようにしてもよい。
【００４８】
言い換えれば、予測モードは、並べられ、順序づけられた集合Ｓに整理される。ＵとＬ用の予測モードの組み合わせに対して割り当てられる順序づけられたモードの集合Ｒが、２つの順序づけられたモードの集合Ｔ＝｛ｔ１，ｔ２，…，ｔｋ｝とＶ＝｛ｖ１，ｖ２，…，ｖｌ｝との組み合わせにより作成される：
Ｒ＝｛ｔ１，ｔ２，…，ｔｋ，ｖ１，ｖ２，…，ｖｌ｝
隣接ブロックＵとＬ用のモードの組み合わせに対するモードの予想発生確率にしたがって、第１の順序づけられた集合Ｔにおけるモードが順序づけられる。このモードの発生頻度が高いことが予想されればされるほど、このモードを信号で送るビット数はより少なくなる。第２の順序づけられたモードの集合Ｖは、集合Ｓから第１の集合Ｔの要素を取り除き、残りの要素の順序を保持することにより作成される。例えば、予測モードｉが、順序づけられた集合Ｓの中で予測モードｊに先行する場合、予測モードｉは集合Ｖにおいても予測モードｊに先行すべきである。
【００４９】
一例として、ＪＶＴコーダで利用可能なモードについて考え、ブロックＵとＬとに対する個々のモードの組み合わせに対して、最も確率の高いモードのみが第１のグループに割り当てられるものと仮定する。残りの８個のモードはこれらモードの番号の昇順にリストされる。この例をさらに示すために、最も確率の高いモードとしてモード１が割り当てられるモード（１、１）の組み合わせについて考えることにする。モード１は第１の順序づけられた集合Ｔを構成する。第２の順序づけられた集合Ｖは順序づけられた集合Ｓ、すなわちＶ＝｛０、２、３、４、５、６、７、８｝からモード１を取り除くことにより作成される。ここで、集合Ｓは上記番号の昇順に９個の予測モードをリストすることにより作成される。すなわち、Ｓ＝｛０、１、２、３、４、５、６、７、８｝である。
【００５０】
所定のブロック用の選択モードが第１のグループに属するか、第２のグループに属するかに関する情報がデコーダへ伝送される。このモードが第１のグループに属する場合、ブロックＵとＬとに対するモードの組み合わせが与えられていれば、ブロックＣに対してｉ番目に最も確率の高いモードが使用される旨の情報が伝送される。この例では、第１のグループが選択される旨の情報をデコーダが受け取った場合、別の情報は不要となる。というのは、このグループには１つしかモードが属していないからである。このモードが第２のグループに属する場合、このグループのｊ番目のモードを使用すべき旨を示す情報が伝送される。この例では、第１のモードを選択すべき旨の情報を受け取った場合、モード０を選択すべきである。
【００５１】
実施構成の代替例：
１．集合Ｓでモードを順序づける際に準拠する規則は異なるものであってもよい。
２．第１の集合Ｔの要素を指定する方法は隣接ブロックＵとＬの予測モードに依存する。この集合の要素は、例えばエンコーダとデコーダ双方のメモリに格納された表として指定してもよい。あるいは、モードＵとＬ自身とから上記要素を推論してもよい。
３．どのモードが選択されたかについての信号をデコーダへ送る処理は多くの方法で行うことが可能である。例えば、
−  順序づけられた集合Ｒにおける予測モードの順位に関する情報を伝送することができる。
−  どの集合ＴまたはＶが選択されたかに関する情報は選択集合内のモードの順位に従う。
【００５２】
ＪＶＴコーダにおいて指定される予測モードのための望ましい実施構成について以下に説明する。
【００５３】
ブロックＣに対して予測モードを指定するために、ブロックＵとＬの異なる予測モードを用いる前に、これらの異なる予測モードに同じラベルを割り当ててもよい。対角モード３、５、８は一緒にグループ化され、３のラベルがつけられ、対角モード４、６、７は一緒にグループ化され、４のラベルがつけられる。このグループ化を行った後、ブロックＵとＬの各々は、０、１、２、３、４のラベルがつけられた５個のモードのうちの１つのモードを持つようにしてもよい。したがって、ＵとＬの予測モードの９×９通りの可能な組み合わせの代わりに、上記のような５×５通りの組み合わせのみが存在することになる。
【００５４】
順序づけられた集合Ｓはモード番号の昇順に９個の予測モードをリストすることにより作成される。すなわち、Ｓ＝｛０、１、２、３、４、５、６、７、８｝である。ＵとＬとに対する予測モードの個々の組み合わせに対して、ただ１つの最も確率の高いモードが割り当てられる。すなわち、個々の組み合わせに対する順序づけられた集合Ｔはただ１つの要素から構成される。この割当てを表Ｖに示す。
【表５】
2005529527.tif 000007
【００５５】
最も確率の高いモードを使用するかどうかに関する第１の情報がデコーダへ伝送される。この情報は下表に示すように２つの４×４のブロックに対して一緒に符号化される。
【表６】
2005529527.tif 000008
Ｘは、最も確率の高いモードを使用すべきことを示す。最も確率の高いモードｍが使用されないブロックに対しては、残りのモードのうちどのモードを使用すべきを示す０〜７のコード番号が伝送される。残りのモードはモードの個数によって順序づけられるため、より低い番号を持つモードの方がより高い番号を持つモードに先行し、コード番号ｑを受信したとき、使用する予測モードは下記に等しくなる：
ｑ＜ｍならば、ｑ、
そうでなければ、ｑ＋１
【００５６】
コード番号ｑは、対応するコード番号の２進表示である３ビットのコードワードとして伝送される。
【００５７】
本発明による方法を実行するためのメモリの節減は、ブロックＵとＬのモードの個々の組み合わせを行うためのデコーダが多くても順序づけられた集合ＳとＴとを格納しなければならないのに対して、ＳはブロックＵとＬのモードのすべての組み合わせに対して同一であるという事実から生じる。
【００５８】
要約すると、本発明は、ビットストリームに符号化し、イントラモードのブロック予測のための複数の空間予測モードを用いて、複数の画像ブロックを含むビットストリーム画像情報から復号化する方法、装置およびシステムを提供するものである。現在のブロック（Ｃ）の空間予測モードは、現在のブロック（Ｃ）の複数の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードから導き出される複数の導出済み予測モードに基づいて決定することが可能である。複数のｎ個の導出済みの予測モードは第１のグループのｍ個の第１の予測モードにグループ化され（ｍ＜ｎ）、次いで、第２のグループの第２の予測モードにグループ化される。第１の予測モードの方が第２の予測モードよりも高い発生確率を有する。第１の予測モードがこの予測モードの発生確率により順序づけられている間、第２の予測モードはデコーダに認知されている予め決定された方法で並べられる。この結果、復号化装置に対して順序づけられた集合が提供され、復号化装置が、上記順序づけられた集合に基づいて第２の予測モードの順序を決定できるようになる。この順序づけられた集合は、現在のブロック（Ｃ）の隣接ブロック（Ｕ，Ｌ）の空間予測モードの１または２以上のグループと関連づけられる。さらに、最も高い発生確率を持つ導出済みの予測モードを選択して、現在のブロック（Ｃ）の符号化の際に用いるとき、上記ビットストリームは、第１の予測モードのうちどのモードが最も高い発生確率を有するかを示す符号化された情報を含むものであってもよい。また本発明は、複数の導出済み予測モードを第１と第２のグループにグループ化する際に、並びに、第１の予測モードの中での発生確率により第１の予測モードの順序付けを行う際に用いる擬似コードを有するコンピュータプログラムを提供するものである。
【００５９】
本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の形態と細部における前述のおよび種々の別の変更、省略並びに逸脱が可能であることは当業者の理解するところであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】空間予測モードとして用いる８個の指向性モードを示す概略表示図である。
【図２】現在の４×４ブロックの画素の予測に用いる画素を示す概略表示図である。
【図３】現在のブロックの予測に用いる２つの隣接ブロックを示す概略表示図である。
【図４ａ】現在のブロックの予測に用いる２つの隣接ブロックの空間予測モードを示す概略表示図である。
【図４ｂ】図４ａのブロックに関して鏡映関係を有する２つの隣接ブロックの空間予測モードを示す概略表示図である。
【図５ａ】別の空間予測モードの対を示す概略表示図である。
【図５ｂ】鏡映モードの対を示す概略表示図である。
【図６】空間予測の方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による方法を実行するデジタル画像ブロック転送システムを示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態による方法を実施する携帯用ビデオ通信装置を示すブロック図である。
【図１】
2005529527.tif 000009
【図２】
2005529527.tif 000010
【図３】
2005529527.tif 000011
【図４】
2005529527.tif 000012
【図５】
2005529527.tif 000013
【図６】
2005529527.tif 000014
【図７】
2005529527.tif 000015
【図８】
2005529527.tif 000016
【国際調査報告】
2005529527.tif 000017