(57)【要約】方法及び装置は、イントラ予測モードの効率的なビデオ符号化及び復号化するために提供される。本装置は、ビデオエンコーダで画像を再構成するために用いられた復号化されたイントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することによって、画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを符号化するビデオエンコーダ（６００）を含む。復号化されたイントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンは、イントラ予測モードを決定してブロックを符号化するために用いられる。
2013504972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオエンコーダを備え、前記ビデオエンコーダで画像を再構成するために用いられる復号化されたイントラ予測モード残差について空間パターンを決定することにより、前記画像内の少なくとも１つのブロックについて画像データを符号化し、
前記復号化されたイントラ予測モード残差は、前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られ、
前記空間パターンは、前記ブロックを符号化するためのイントラ予測モードを決定するために用いられる
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記空間パターンは、最確モードを決定するために用いられ、前記最確モードは、前記ブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、前記最確モードは、複数のイントラ予測モードのうちから決定されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記空間パターンは、前記空間パターンの空間領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記空間領域分析は、前記復号化されたイントラ予測モード残差における残差ピクセルの傾き、傾き計算の前の事前処理、及び前記復号化されたイントラ予測モード残差と予め定義された方向性ブロックマスクとの間で計算された相関、のうちの少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記空間パターンは、前記空間パターンの変換領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記変換領域分析で利用される変換は、離散コサイン変換、前記離散コサイン変換の整数実施、アダマール変換、及びウェーブレット変換のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記変換領域分析は、前記復号化されたイントラ予測モード残差に関して有意な変換された残差係数の大きさ及び位置の少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項８】
複数の方法が前記最確モードを選択するために用いられることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項９】
前記複数のイントラ予測モードは前記最確モードであり得る複数の候補イントラ予測モードを表し、前記最確モードを選択するために用いられる基準は前記複数のイントラ予測モードの各々でブロックを符号化するための前記イントラ予測モードを符号化するために要求される各ビット数、及び前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードと前記複数のイントラ予測モードの各々との間の各インデックス差異のうちの少なくとも一方から選択されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
イントラモードサブセットは前記空間パターンを分析することによって導き出され、前記イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、モードセットは少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及び前記イントラモードサブセットのうちから決定され、前記デフォルト予測モードセットは前記利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、前記モードセットは前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードを符号化するために用いられることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記ブロックの前記イントラ予測モードを符号化するために用いられる前記モードセットは、前記インデックスモードサブセット内の初期イントラ符号化モードの存在、前記イントラモードサブセット内の前記初期イントラ符号化モードのインデックス、前記イントラモードサブセットを用いる前記初期イントラ符号化モードを符号化するために用いられるビット数のうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも前記デフォルトイントラ予測モードセット及び前記イントラ予測サブセットのうちから決定され、前記初期イントラ符号化モードは、前記復号化されたイントラ予測モード残差を得るために復号化される前記ブロックについての残差を符号化するために用いられることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記初期イントラ予測モードは前記空間パターンに埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記空間パターンに前記初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は変換領域で行われることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記ブロックの前記元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の変換及び量子化されたバージョンの量子化インデックスを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の変換及び非量子化バージョンの大きさを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記空間パターンに前記初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は空間領域で行われることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１７】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの前記元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記変換及び量子化の前に前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の大きさを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
ビデオエンコーダで画像を再構成するために用いられた復号化されたイントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することによって前記画像内に少なくとも１つのブロックのための画像データを埋め込むステップを含み、
前記復号化されたイントラ予測モード残差は前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られ、前記空間パターンは前記ブロックを符号化するためのイントラ予測を決定するために用いられることを特徴とするビデオエンコーダにおける方法。
【請求項１９】
前記空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、前記最確モードは前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードを符号化するために用いられ、前記最確モードは複数のイントラ予測モードのうちから決定されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記空間パターンは、前記空間パターンの空間領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記空間領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差における残差ピクセルの傾き、傾き計算の前の事前処理、及び前記復号化されたイントラ予測モード残差と事前設定された方向性ブロックマスクとの間の相関関係のうちの少なくとも１に基づいている（８３０）ことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記空間パターンは前記空間パターンの変換領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられること特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記変換領域分析に利用される変換は離散コサイン変換、前記離散コサイン変換の整数実施、アダマール変換、及びウェーブレット変換のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記変換領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差についての重要な変換された残差係数の大きさ及び位置の少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
複数の方法が前記最確モードを選択するために用いられることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
前記複数のイントラ予測モードは、前記最確モードであり得る複数の候補イントラ予測モードを表し、前記最確モードを選択するために用いられる基準は、前記複数のイントラ予測モードの各々で前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードを符号化するために要求される各ビット数と、前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードと前記複数のイントラ予測モードの各々との間の各インデックス差異とのうちの少なくとも一方から選択されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
イントラモードサブセットは前記空間パターンを分析することによって導き出され、前記イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、モードセットは少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及び前記イントラモードサブセットのうちから決定され、前記デフォルト予測モードセットは前記利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、前記モードセットは前記ブロックを符号化するための前記イントラ予測モードを符号化するために用いられることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２８】
前記ブロックの前記イントラ予測モードを符号化するために用いられる前記モードセットは、前記イントラモードサブセットにおける初期イントラ符号化モードの存在、前記イントラモードサブセットにおける前記初期イントラ符号化モードのインデックス、及び前記イントラモードサブセットを用いて前記初期イントラ符号化モードを符号化するために用いられるビット数の少なくとも１つに基づいて少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及び前記イントラモードサブセットのうちから決定され、前記初期イントラ符号化モードは前記復号化されたイントラ予測モード残差を得るために復号化される前記ブロックについての残差を符号化するために用いられることを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記初期イントラ予測モードは前記空間パターンに埋め込まれていることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項３０】
前記空間パターンに前記初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は変換領域で行われることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の変換及び量子化されたバージョンの量子化インデックスを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の変換及び非量子化されたバージョンの大きさを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
前記空間パターンに前記初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は空間領域で行われることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３４】
前記変換及び量子化された差異は前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、前記初期イントラ予測モードは前記変換及び前記量子化の前に前記ブロックの前記元のバージョンと前記少なくとも１つの基準ブロックとの間の前記差異の大きさを修正することによって前記空間パターンに埋め込まれることを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
ビデオデコーダを備え、前記ビデオデコーダで画像を再構成するために用いられた復号化されたイントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することによって前記画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを復号化し、
前記復号化されたイントラ予測モード残差は、前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られ、前記空間パターンは前記ブロックを復号化するためのイントラ予測モードを決定するために用いられることを特徴とする装置。
【請求項３６】
前記空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、前記最確モードは前記ブロックを復号化するための前記イントラ予測モードを復号化するために用いられ、前記最確モードは複数イントラ予測モードのうちから決定されることを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記空間パターンは前記空間パターンの空間領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
前記空間領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差における残差ピクセルの傾き、傾き計算の前の事前処理、及び前記復号化されたイントラ予測モード残差と予め定義された方向性ブロックマスクとの間で計算された相関関係のうちの少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
前記空間パターンは、前記空間パターンの変換領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４０】
前記変換領域分析で利用される変換は離散コサイン変換、前記離散コサイン変換の整数実施、アダマール変換、及びウェーブレット変換のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記変換領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差についての重要な変換された残差係数の大きさ及び位置の少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４２】
複数の方法が前記最確モードを選択するために用いられることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４３】
前記最確モードの選択は前記ブロックについての前記画像データを含むビットストリームにおいて明白に受信されることを特徴とする請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
イントラモードサブセットは前記空間パターンを分析することによって導き出され、前記イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、前記デフォルトセットは前記利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、モードセットは前記ブロックについての前記画像データを含むビットストリームにおいて明白に受信され、前記モードセットは前記ブロックを復号化するための前記イントラ予測モードを復号化するために用いられることを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項４５】
前記デコーダは前記復号化されたイントラ予測残差の前記空間パターンから前記初期イントラ予測モードを推測することができることを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項４６】
ビデオデコーダで画像を再構成するために用いられた復号化されたイントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することによって前記画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを復号化するステップを含み、
前記復号化されたイントラ予測モード残差は前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られ、前記空間パターンは前記ブロックを復号化するためのイントラ予測モードを決定するために用いられることを特徴とするビデオデコーダにおける方法。
【請求項４７】
前記空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、前記最確モードは前記ブロックを復号化するための前記イントラ予測モードを復号化するために用いられ、前記最確モードは複数イントラ予測モードのうちから決定されることを特徴とする請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
前記空間パターンは前記空間パターンの空間領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項４７記載の方法。
【請求項４９】
前記空間領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差における残差ピクセルの傾き、傾き計算の前の事前処理、及び前記復号化されたイントラ予測モード残差と予め定義された方向性ブロックマスクとの間で計算された相関関係のうちの少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
前記空間パターンは、前記空間パターンの変換領域分析を行うことによって前記最確モードを決定するために用いられることを特徴とする請求項４７記載の方法。
【請求項５１】
前記変換領域分析で利用される変換は離散コサイン変換、前記離散コサイン変換の整数実施、アダマール変換、及びウェーブレット変換のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５２】
前記変換領域分析は前記復号化されたイントラ予測モード残差についての重要な変換された残差係数の大きさ及び位置の少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５３】
複数の方法が前記最確モードを選択するために用いられることを特徴とする請求項４７記載の方法。
【請求項５４】
前記最確モードの選択は前記ブロックについての前記画像データを含むビットストリームにおいて明白に受信されることを特徴とする請求項５３記載の方法。
【請求項５５】
イントラモードサブセットは前記空間パターンを分析することによって導き出され、前記イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、前記デフォルトセットは前記利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、モードセットは前記ブロックについての前記画像データを含むビットストリームにおいて明白に受信され、前記モードセットは前記ブロックを復号化するための前記イントラ予測モードを復号化するために用いられることを特徴とする請求項４６記載の方法。
【請求項５６】
前記デコーダは前記復号化されたイントラ予測残差の前記空間パターンから前記初期イントラ予測モードを推測することができることを特徴とする請求項４６記載の方法。
【請求項５７】
符号化された非一時的ビデオ信号データを有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、
画像を再構成するために用いられた復号化されたイントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することによって前記画像内の少なくとも１つのブロックについて復号化された画像データを含み、
前記復号化されたイントラ予測モード残差は前記ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化された差異を逆量子化及び逆変換することによって得られ、前記空間パターンは前記ブロックを符号化するためのイントラ予測モードを決定するために用いられる
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願]
本願は２００９年９月１４日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６１／２４２，２０５の利益を主張する。当該仮出願はその全体を参照することにより本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般的に、ビデオ符号化及び復号化に関し、特に、イントラ予測モードの効率的なビデオ符号化及び復号化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
国際標準化機構／国際電気標準会議（International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission）のＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ １０ ＡＶＣ（Moving Picture Experts Group-4 Part 10 Advanced Video Coding）標準／ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union, Telecommunication Sector）Ｈ.２６４勧告（以下、「ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準」）は、イントラ符号化用の空間方向予測を用いる最初のビデオ符号化標準である。イントラ符号化用の空間方向予測はより柔軟な予測フレームワークを提供し、それにより符号化効率は、変換領域においてだけで行われた以前の標準を越えて大きく改善される。ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準によれば、空間イントラ予測は、取り囲む利用可能なサンプル、すなわち同一のスライス内でデコーダで利用可能な前に再構成されたサンプルを用いて実行される。輝度サンプルに対して、イントラ予測は４×４ブロック単位（Intra_4x4として示される）、８×８ブロック単位（Intra_8x8として示される）、及び１６×１６マクロブロック単位（Intra_16x16として示される）で行うことができる。図１を参照すると、４×４ブロック単位(Intra_4x4)についてのＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準の方向イントラ予測は参照符号１００によって概略的に示されている。予測方向は参照符号１１０によって概して示され、イメージブロックは参照符号１２０によって概略的に示し、現ブロックは、参照符号１３０によって概略的に示されている。輝度予測に加えて、個別クロマ予測が実行される。Intra_4x4及びIntra_8x8に対して計９つの予測モード、Intra_16x16に対して４つの予測モード、クロマ成分に対して４つの予測モードがある。エンコーダは、通常、予測と符号化されるべき元のブロックとの間の差異を最小にする予測モードを選択する。更に、I_PCMと示されたイントラ符号化モードは、エンコーダが予測及び変換符号化処理を単に迂回することを可能にする。それはエンコーダがサンプルの値を正確に表し、復号化イメージ品質を制約することなく符号化マクロブロックに含まれ得るビット数について絶対限界を置くことを可能にする。
【０００４】
図２を参照すると、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4モードのための予測サンプルのラベル化が参照符号２００によって概して示されている。図２は前に符号化及び再構成され、よって予測を形成するためにエンコーダ及びデコーダで利用可能な現ブロックの上及び左に（大文字Ａ−Ｍで）サンプルを示している。
【０００５】
図３Ｂ−Ｊを参照すると、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードが参照符号３００によって概略的に示されている。予測ブロックのサンプルａ，ｂ，ｃ，．．．，ｐはIntra_4x4輝度予測モード３００を用いてサンプルＡ−Ｍに基づいて計算される。図３Ｂ〜Ｊの矢印はIntra_4x4モード３００の各々についての予測の方向を示している。そのIntra_4x4輝度予測モード３００はモード０−８を含み、モード０（図３Ｂ、参照符号３１０によって示されている）は垂直予測モードに対応し、モード１（図３Ｃ、参照符号３１１によって示されている）は水平予測モードに対応し、モード２（図３Ｄ、参照符号３１２によって示されている）はＤＣモードに対応し、モード３（図３Ｅ、参照符号３１３によって示されている）は斜め左下モードに対応し、モード４（図３Ｆ、参照符号３１４によって示されている）は斜め右下モードに対応し、モード５（図３Ｇ、参照符号３１５によって示されている）は垂直右モードに対応し、モード６（図３Ｈ、参照符号３１６によって示されている）は水平下モードに対応し、モード７（図３Ｉ、参照符号３１７によって示されている）は垂直左モードに対応し、モード８（図３Ｊ、参照符号３１８によって示されている）は水平上モードに対応する。図３ＡはIntra_4x4モード３００の各々に対応した通常の予測方向３３０を示している。
【０００６】
モード３−８において、予測したサンプルは予測サンプルＡ−Ｍの重み付け平均から形成される。Intra_8x8は、基本的にIntra_4x4予測と同一のコンセプトを使用するが、予測性能を改善するためにブロックサイズ8x8及び予測器のローパスフィルタリングを使用する。
【０００７】
図４Ａ−Ｄを参照すると、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に対応する４つのIntra_16x16モードが参照符号４００によって概略的に示されている。４つのIntra_16x16モード４００はモード０−３を含み、モード０（図４Ａ、参照符号４１１によって示されている）は垂直予測モードに対応し、モード１（図４Ｂ、参照符号４１２によって示されている）は水平予測モードに対応し、モード２（図４Ｃ、参照符号４１３によって示されている）はＤＣ予測モードに対応し、モード３（図４Ｄ、参照符号４１４によって示されている）は平面予測モードに対応する。イントラ符号化マクロブロックの各8x8クロマ成分は、前に符号化された上方及び／又は左のクロマサンプルから予測され、両方のクロマ成分は同一の予測モードを使用する。４つの予測モードは、モードの番号付けが異なることを除いてIntra_16x16に非常に似ている。そのモードは、ＤＣ（モード０）、水平（モード１）、垂直（モード２）、及び平面（モード３）である。
【０００８】
４×４／８×８／１６×１６ブロック毎のイントラ予測モードの選択はデコーダに信号が送られなければならず、これは潜在的に非常に多くのビットを必要とする可能性がある。Ｈ.２６４／ＡＶＣは非常に多くのビットの使用を避けるためにイントラモードを信号で伝える特定の方法を有している。例としてIntra_4x4の場合には、隣接の４×４ブロックについてのイントラモードが度々相互に関連付けされる。この相互の関連付けを利用するために、予測符号化はイントラモードを信号で伝えるためにＨ.２６４／ＡＶＣで使用される。図５を参照すると、現ブロックＥ及びその隣接のブロックＡ，Ｂ，Ｃは参照符号５００によって概略的に示されている。現ブロック（図５のブロックＥ等）毎に、エンコーダ及びデコーダは、ブロックＡ及びブロックＢの予測モードの最小値である最も起きそうな予測モードを計算する。それらの隣接のブロックのいずれかが利用できないならば（例えば、現スライス外又はIntra_4x4モードに符号化されていない）、失われているブロック（Ａ又はＢ）のための対応するモード値が２（ＤＣ予測モード）に設定される。
【０００９】
エンコーダは、４×４ブロック毎にフラグ、pre_intra4x4_pred_modeを送信する。フラグが“１”に等しいならば、最も起きそうな予測モードが用いられる。フラグが“０”に等しいならば、他のパラメータrem_intra4x4_pred_modeがモードの変更を示すために送信される。
【００１０】
rem_intra4x4_pred_modeが現在の最も起きそうな予測モードより小さいならば、予測モードはrem_intra4x4_pred_modeに設定され、そうでなければ、予測モードは（rem_intra4x4_pred_mode+1）に設定される。
【００１１】
このように、現イントラモード（０〜８）を信号で伝えるべく選択したrem_intra4x4_pred_modeを送信するために８つの値（０〜７）だけが要求される。
【００１２】
Intra_8x8の信号送信はIntra4x4の場合と同一である。Intra16x16モードで符号化された輝度又はイントラモードで符号化されたクロマについての予測モードは、マクロブロックのヘッダにおいて示され、そのモードの予測符号化はそれらの場合に使用されない。
【００１３】
ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準における最も起きそうな予測モードは簡単に計算することができ、予測モードを符号化するために要求されるビット数を減少させるけれども、それは符号化されるべき現ブロックの空間特性ではなく、隣接のブロックの空間特性に基づいている。その結果、それは現ブロックのローカル空間特性をキャッシングすることにおいて最適化ではない。
【００１４】
イントラ予測モードを信号で送る方法はイントラ符号化のための現ビデオエンコーダの効率において基本となっている。復号化（再構成）されたイントラ予測の残差（residues）が、選択したイントラ予測モードに高く相互に関連付けされているいくつかの空間パターンを示す傾向にあるように、イントラ予測がビデオ信号の空間相関を完全に取り除くことができないことが観測されている。例えば、垂直パターンを有するイメージについては垂直イントラ予測モードが選択されるべき傾向にある。我々は符号化の残差も垂直パターンを有することを観測している。上述したように、これは元の信号における垂直相関関係を垂直イントラ予測によって完全に除去することができないためである。しかしながら、存在する技術のいずれもイントラ予測モード符号化のためにこの相関関係を利用しなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来技術のそれらの及び他の課題及び欠点はイントラ予測モードの効率的符号化及び復号化方法及び装置に向けられた本発明の原理によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の原理の態様によれば装置が提供される。その装置は、画像を再構成するために用いられた復号化イントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することにより画像内の少なくとも１ブロックについての画像データを符号化するビデオエンコーダを含んでいる。復号化イントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンはそのブロックを符号化するイントラ予測モードを決定するために用いられる。
【００１７】
本発明の原理の他の態様によれば、ビデオエンコーダにおける方法が提供される。その方法は、ビデオエンコーダで画像を再構成するために用いられた復号化イントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することにより画像内の少なくとも１ブロックについての画像データを符号化することを含んでいる。復号化イントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンはそのブロックを符号化するイントラ予測モードを決定するために用いられる。
【００１８】
本発明の原理の更に他の態様によれば、装置が提供される。その装置は、画像を再構成するために用いられた復号化イントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することにより画像内の少なくとも１ブロックについての画像データを復号化するビデオデコーダを含んでいる。復号化イントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンはそのブロックを復号化するイントラ予測モードを決定するために用いられる。
【００１９】
本発明の原理の更に他の態様によれば、ビデオデコーダにおける方法が提供される。その方法は、ビデオデコーダで画像を再構成するために用いられた復号化イントラ予測モード残差についての空間パターンを決定することにより画像内の少なくとも１ブロックについての画像データを復号化することを含んでいる。復号化イントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の変換及び量子化差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンはそのブロックを復号化するイントラ予測モードを決定するために用いられる。
【００２０】
本発明の原理のそれらの及び他の態様、特徴及び利点は、次の実施形態例の詳細な説明から明らかになり、それは添付図面と関連して理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の原理は次の例示図によって理解され得る。
【００２２】
【図１】図１は４×４ブロック単位（Intra_4x4）についてのＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準指向イントラ予測を示す図である。
【図２】図２はＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4モード用の予測サンプルのラベリングを示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｉ】図３Ｉは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図３Ｊ】図３Ｊは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準のIntra_4x4輝度予測モードを各々示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に対応する４つのIntra_16x16モードを各々示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に対応する４つのIntra_16x16モードを各々示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に対応する４つのIntra_16x16モードを各々示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に対応する４つのIntra_16x16モードを各々示す図である。
【図５】図５は現ブロックＥ及びそれに隣接するブロックＡ，Ｂ，Ｃを示す図である。
【図６】図６は本発明の原理の実施形態に従って、本発明の原理が適用可能なビデオエンコーダの例を示すブロック図である。
【図７】図７は本発明の原理の実施形態に従って、本発明の原理が適用可能なビデオデコーダの例を示すブロック図である。
【図８】図８は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の例を示すフロー図である。
【図９】図９は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の例を示すフロー図である。
【図１０】図１０は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の他の例を示すフロー図である。
【図１１】図１１は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の他の例を示すフロー図である。
【図１２】図１２は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の更に他の例を示すフロー図である。
【図１３】図１３は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の更に他の例を示すフロー図である。
【図１４】図１４は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の更に他の例を示すフロー図である。
【図１５】図１５は本発明の原理の実施形態に従って、現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の更に他の例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の原理は、イントラ予測モードの効率的なビデオ符号化及び復号化方法及び装置に関する。
【００２４】
本説明は、本発明の原理を示している。当然のことながら、その分野の当業者は、本明細書では明確に説明又は示されてはいないけれども、本発明の原理を用い、その趣旨及び範囲内に含まれる様々なアレンジメントを考え出すことができる。
【００２５】
本明細書で示された全ての例及び条件付き言語は、読み手が本発明の原理とその技術を促進することに発明者によって寄与されるコンセプトとを理解する手助けとなるように教育的目的を意図としており、そのように特に示された例及び条件に対して限定せずに解釈されるべきである。
【００２６】
更に、本発明の原理、態様、及び実施形態を示す本明細書の全ての記載及びその特定の例は、構成的及び機能的な等価物の両方を包含することが意図される。加えて、そのような等価物は、現在知られた等価物及び将来開発されうる等価物、すなわち構成に拘わらず同一の機能を行う開発される要素の両方を含むことが意図される。
【００２７】
よって、例えば、本明細書に示されたブロック図は、本発明の原理を実施するための説明的な回路の概念的な観点を表していることが、その分野の当業者に理解されるであろう。同様に、当然のことながら、フローチャート、フロー図、状態変遷図、擬似コード等は、コンピュータ又はプロセッサが明確に示されているか否かであろうと、コンピュータ読み取り可能な媒体においてほぼ表され、コンピュータ又はプロセッサで実行され得る様々な処理を表している。
【００２８】
図示された様々な要素の機能は、専用のハードウエア、及び適当なソフトウエアと関連してソフトウエアを実行することができるハードウエアの使用を通して提供されても良い。プロセッサによって提供される場合に、その機能は１つの専用のプロセッサによって、１つの共有のプロセッサによって、又はいくつかは共有されても良い複数の個々のプロセッサによって提供されても良い。更に、用語「プロセッサ(processor)」又は「コントローラ(controller)」の明確な使用はソフトウエアを実行可能なハードウエアに排他的に言及することに解釈されるべきでなく、また、限定されないが、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）ハードウエア、ソフトウエアを保存するＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及び不揮発性記憶装置を暗黙的に含んでも良い。
【００２９】
他のハードウエア、従来及び／又はカスタムのハードウエアが含まれても良い。同様に、図に示されたスイッチは単に概念的である。それらの機能はプログラムロジックの動作を通して、専用のロジックを通して、プログラム制御及び専用のロジックのインタラクションを通して、又はマニュアルでも実行されても良く、特定の技術はコンテキストから更に特に理解されるように実施者によって選択可能である。
【００３０】
これに関するクレームにおいて、特定の機能を実行する手段として表現されたどの要素も、例えば、ａ）その機能を行う複数の回路要素の組み合わせ、又はｂ）その機能を行うためにソフトウエアを実行する適当な回路と組み合わされたファームウエア、マイクロコード等を含む何らかの形式のソフトウエアを含む機能を実行するいくつかの方法を包含するように意図される。本発明の原理は、そのようなクレームによって定義されるように、様々な記載の手段によって提供される機能はクレームが要求する方法で組み合わされ、また一緒にされるという事実において存在する。よって、それらの機能を提供することができるどんな手段も本明細書に示されたそれらに等価であると見なされる。
【００３１】
本発明の原理の「１つの実施形態(one embodiment)」又は「実施形態(an embodiment)」及びそれの他の変形についての明細書における言及は、その実施形態と関連して説明された特定の特徴、構成、特性等が本発明の原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、明細書を通して様々な場所に現れる表現「１つの実施形態において(in one embodiment)」又は「実施形態において(in an embodiment)」及び他の変形例の出現は同一の実施形態について必ずしも全てを参照しない。
【００３２】
当然のことながら、次の、例えば、「Ａ／Ｂ」、「Ａ及び／又はＢ」、及び「Ａ及びＢの少なくとも１つ」の場合における「／」、「及び／又は」、及び「の少なくとも１つ」のいずれの使用は、第１に記載の選択肢（Ａ）だけの選択、又は第２に記載の選択肢（Ｂ）だけの選択、又は両選択肢（Ａ及びＢ）の選択を含むことを意図している。更に例として、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」及び「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ」の場合に、そのような表現は、第１に記載の選択肢（Ａ）だけの選択、又は第２に記載の選択肢（Ｂ）だけの選択、又は第３に記載の選択肢（Ｃ）だけの選択、又は第１及び第２に記載の選択肢（Ａ及びＢ）だけの選択、又は第１及び第３に記載の選択肢（Ａ及びＣ）だけの選択、又は第２及び第３に記載の選択肢（Ｂ及びＣ）だけの選択、３つの選択肢全て（Ａ及びＢ及びＣ）の選択を含むことを意図している。これは、記載された多くの事項に対して、この及び関連した技術における当業者によって実際に明らかなように拡張されても良い。
【００３３】
また、本明細書で使用されたように、単語「画像(picture)」及び「イメージ(image)」は、区別しないで使用され、静止画又はビデオシーケンスからの画像に言及する。知られているように、画像はフレーム又はフィールドであっても良い。
【００３４】
加えて、本明細書で使用されたように、単語「信号(signal)」は対応するデコーダに対して何かを示していることに言及する。例えば、エンコーダは、イントラ符号化モードのどの特定の１つ、又はセット、又はサブセットがエンコーダ側で用いられたかをデコーダに気付かせるためにイントラ符号化モードの特定の１つ、又はセット、又はサブセットを信号で伝えても良い。このように、同一のイントラ符号化モードがエンコーダ側及びデコーダ側の両方で使用されても良い。よって、例えば、エンコーダは、デコーダがイントラ符号化モードの同一の特定の１つ、又はセット、又はサブセットを使用することができるようにイントラ符号化モードの同一の特定の１つ、又はセット、又はサブセットを送信しても良く、又はデコーダがイントラ符号化モードの同一の特定の１つ、又はセット、又はサブセット、及びその他を既に所有しているならば、信号伝送は、デコーダがイントラ符号化モードの特定の１つ、又はセット、又はサブセットを知って選択することを単に可能にするように使用されても良い。いくつかの実際のイントラ符号化モードの送信を避けることによって、ビットセービングを現実化することができる。当然のことながら、様々な方法で信号伝送を達成することができる。例えば、対応するデコーダに情報を信号で送るために１以上のシンタックス要素、フラグ等を用いることができる。
【００３５】
更に、当然のことながら、本発明の原理の１以上の実施形態がＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準について本明細書で説明されるが、本発明の原理はこの標準だけに限定されず、他のビデオ符号化標準、勧告、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準の拡張を含む、それらの拡張について利用されても良く、また、本発明の原理の趣旨を維持すれば良い。
【００３６】
図６を参照すると、本発明の原理が適用可能なビデオエンコーダの例が参照符号６００によって概略的に示されている。
【００３７】
ビデオエンコーダ６００は、結合器６８５の非反転入力と信号通信する出力を有するフレームオーダリングバッファ６１０を含んでいる。結合器６８５の出力は、変換器及び量子化器６２５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。変換器及び量子化器６２５の出力は、エントロピコーダ６４５の第１の入力、及び逆変換器及び逆量子化器６５０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。エントロピコーダ６４５の出力は、結合器６９０の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器６９０の出力は、出力バッファ６３５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。
【００３８】
エンコーダコントローラ６０５の第１の出力は、フレームオーダリングバッファ６１０の第２の入力、逆変換器及び逆量子化器６５０の第２の入力、画像タイプ決定モジュール６１５の入力、マクロブロックタイプ（ＭＢタイプ）決定モジュール６２０の第１の入力、イントラ予測モジュール６６０の第２の入力、デブロッキングフィルタ６６５の第２の入力、動き補償器６７０の第１の入力動き推定器６７５の第１の入力、及び基準画像バッファ６８０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００３９】
エンコーダコントローラ６０５の第２の出力は、ＳＥＩ(Supplemental Enhancement Information) 挿入器６３０の第１の入力、変換器及び量子化器６２５の第２の入力、エントロピコーダ６４５の第２の入力、出力バッファ６３５の第２の入力、及びＳＰＳ(Sequence Parameter Set)及びＰＳＰ(Picture Parameter Set) 挿入器６４０の入力と信号通信可能に接続されている。
【００４０】
ＳＥＩ挿入器６３０の出力は、結合器６９０の第２の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００４１】
画像タイプ決定モジュール６１５の第１の出力は、フレームオーダリングバッファ６１０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。画像タイプ決定モジュール６１５の第２の出力は、マイクロブロックタイプ決定モジュール６２０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００４２】
ＳＰＳ(Sequence Parameter Set)及びＰＳＰ(Picture Parameter Set)挿入器６４０の出力は、結合器６９０の第３の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００４３】
逆量子化及び逆変換器６５０の出力は、結合器６１９の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器６１９の出力は、イントラ予測モジュール６６０の第１の入力及びデブロッキングフィルタ６６５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。デブロッキングフィルタ６６５の出力は基準画像バッファ６８０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。基準画像バッファ６８０の出力は、動き推定器６７５の第２の入力及び動き補償器６７０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。動き推定器６７５の第１の出力は、動き補償器６７０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。動き推定器６７５の第２の出力はエントロピコーダ６４５の第３の入力と信号通信可能に接続されている。
【００４４】
動き補償器６７０の出力は、スイッチ６９７の第１の入力と信号通信可能に接続されている。イントラ予測モジュール６６０の出力は、スイッチ６９７の第２の入力と信号通信可能に接続されている。マイクロブロックタイプ決定モジュール６２０の出力は、スイッチ６９７の第３の入力と信号通信可能に接続されている。スイッチ６９７の第３の入力は、スイッチの「データ」入力が（コントロール入力、すなわち第３の入力と比較すると）動き補償器６７０とイントラ予測モジュール６６０とのいずれによって提供されるべきであるかを決定する。スイッチ６９７の出力は、結合器６１９の第２の非反転入力及び結合器６８５の反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００４５】
フレームオーダリングバッファ６１０の第１の入力及びエンコーダコントローラ６０５の入力は、入力画像を受信するエンコーダ６００の入力として利用可能である。更に、ＳＥＩ(Supplemental Enhancement Information)挿入器６３０の第２の入力は、メタデータを受信するエンコーダ６００の入力として利用可能である。出力バッファ６３５の出力はビットストリームを出力するエンコーダ６００の出力として利用可能である。
【００４６】
図７を参照すると、本発明の原理が適用可能なビデオデコーダの例が、参照符号７００によって概略的に示されている。
【００４７】
ビデオデコーダ７００は、エントロピデコーダ７４５の第１の入力と信号通信可能に接続された出力を有する入力バッファ７１０を含んでいる。エントロピデコーダ７４５の第１の出力は、逆変換器及び逆量子化器７５０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。逆変換器及び逆量子化器７５０の出力は、結合器７２５の第２の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器７２５の出力はデブロッキングフィルタ７６５の第２の入力及びイントラ予測モジュール７６０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。デブロッキングフィルタ７６５の第２の出力は、基準画像バッファ７８０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。基準画像バッファ７８０の出力は動き補償器７７０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００４８】
エントロピデコーダ７４５の第２の出力は、動き補償器７７０の第３の入力、デブロッキングフィルタ７６５の第１の入力、及びイントラ予測器７６０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。エントロピデコーダ７４５の第３の出力はデコーダコントローラ７０５の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ７０５の第１の出力はエントロピデコーダ７４５の第２の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ７０５の第２の出力は、逆変換器及び逆量子化器７５０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ７０５の第３の出力は、デブロッキングフィルタ７６５の第３の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ７０５の第４の出力は、イントラ予測モジュール７６０の第２の入力、動き補償器７７０の第１の入力、及び基準画像バッファ７８０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００４９】
動き補償器７７０の出力は、スイッチ７９７の第１の入力と信号通信可能に接続されている。イントラ予測モジュール７６０の出力はスイッチ７９７の第２の入力と信号通信可能に接続されている。スイッチ７９７の出力は結合器７２５の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００５０】
入力バッファ７１０の入力は、入力ビットストリームを受信するデコーダ７００の入力として利用可能である。デブロッキングフィルタ７６５の第１の出力は、出力画像を出力するデコーダ７００の出力として利用可能である。
【００５１】
上述のように、本発明の原理はイントラ予測モードの効率的なビデオ符号化及び復号化方法及び装置に関する。上記の従来技術の限定及び欠点を認識し、本発明の原理の１以上の実施形態は（符号化又は復号化されるべき）現ブロックの空間特性を考慮してイントラ予測モード符号化の効率を改善する。
【００５２】
イントラ予測は、ビデオ符号化効率を改善することを手助けすることができる。しかしながら、イントラ予測モードの信号伝送は多くのビットを消費する可能性がある。よって、本発明の原理の少なくとも１つの実施形態によれば、我々はイントラ予測モードシンタックスを符号化及び復号化する効率的方法及び装置を開示及び説明する。少なくとも１つの実施形態においては、イントラ予測モードをデコーダに運ぶビットを避ける又は最小化することができるように、復号化されたイントラ予測の残差がイントラ予測モードを符号化するためにサイド情報として用いられる。例えば、少なくとも１つの実施形態において、復号化されたイントラ予測の残差の空間パターンはサイド情報として用いられる。
【００５３】
本発明の原理はビデオ符号化及びビデオ復号化から観測された所定の動作を利用する。ビデオコンテンツを符号化するとき、エンコーダはいくつかの基準に従ってイントラ符号化モードを選択し、イントラ予測を行う。一方、残差と呼ばれる予測エラーは、符号化（変換、量子化、及びエントロピ符号化）され、デコーダに送信される。一方、符号化されたイントラ予測の残差は、続くフレームを符号化するための基準として現フレームを再構成するためにエンコーダで復号化される。前述したように、異なるイントラ予測モードは異なる方向を有する。我々は、イントラ予測モードであれば、復号化された予測残差の空間パターンがイントラモードの方向と高い相関関係を有することを観測した。よって、本発明の原理は、この観測を利用し、そのイントラ予測モードを表すビットを節約することができる。
【００５４】
（実施形態１）
第１の実施形態（また、本明細書では実施形態１と区別なく呼ばれる）において、エンコーダは最良のイントラ予測モードｍを選択し、予測残差を符号化する。そして、エンコーダは、復号化された残差の空間パターンを調べ、イントラ予測モードｍを最確モード(most probable mode)として導き出す。エンコーダは、その残差及びモードシンタックス（mode syntax）をデコーダに送信する。デコーダは先ずその残差シンタックスを解析し、その復号化された残差の空間パターンを調べることによって最確モードｎを導き出す。そして、そのモードシンタックスは解析され、イントラ予測モードが導き出される。実施形態１において、我々はＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準で使用された方法より更に正確に最確モードを得ることができる。
【００５５】
図８を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の例が参照符号８００によって概略的に示されている。特に、方法８００は実施形態１の符号化実施の一例を表し、復号化されたイントラ予測残差の空間パターンから最確モードを導き出して現ブロックのイントラ予測モードを復号化することを含む。その方法８００は、ロープ限定ブロック８１０へ制御を渡す開始ブロック８０５を含んでいる。ロープ限定ブロック８１０は、０からブロック数−１(num_MBs_minus1)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック８１５へ制御を渡す。機能ブロック８１５はいくつかの基準に基づいてイントラ予測モードｍを選択し、機能ブロック８２０へ制御を渡す。機能ブロック８２０はモードｍでイントラ予測残差を符号化し、機能ブロック８２５へ制御を渡す。機能ブロック８２５はその残差を復号化し、機能ブロック８３０へ制御を渡す。機能ブロック８３０は復号化された残差の空間パターンからモードｎを導き出し、機能ブロック８３５へ制御を渡す。機能ブロック８３５は最確モードとしてのモードｎでモードｍを符号化し、ロープ限定ブロック８４０へ制御を渡す。ロープ限定ブロック８４０は各マクロブロックに亘るループを終了し、 終了ブロック８９９へ制御を渡す。
【００５６】
図９を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の例が参照符号９００によって概略的に示されている。特に、方法９００は、実施形態１の復号化実施の一例を表し、復号化されたイントラ予測残差の空間パターンから最確モードを導き出して現ブロックのイントラ予測モードを復号化することを含む。その方法９００は、ロープ限定ブロック９１０へ制御を渡す開始ブロック９０５を含む。ロープ限定ブロック９１０は０からマクロブロック数−１(num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックを亘るループを開始し、機能ブロック９１５へ制御を渡す。機能ブロック９１５はイントラ予測残差を復号化し、機能ブロック９２０へ制御を渡す。機能ブロック９２０は復号化された残差の空間パターンからモードｎを導きだし、機能ブロック９２５へ制御を渡す。機能ブロック９２５は最確モードとしてモードｎでイントラ予測モードｍを復号化し、機能ブロック９３０へ制御を渡す。機能ブロック９３０はモードｍでブロックを復号化し、ロープ限定ブロック９３５へ制御を渡す。ロープ限定ブロック９３５はマクロブロック各々に亘るループを終了し、終了ブロック９９９へ制御を渡す。
【００５７】
実施形態１については、復号化された残差の空間パターンからイントラ予測モードｎを導き出すためにいくつかの異なる方法を用いることができる。
【００５８】
１．１つの方法は各復号化された残差ピクセルで傾き及びエッジ方向（傾きに対して垂直な単位ベクトルであると定義されている）を計算するためにＳｏｂｅｌオペレータを適用することである。エッジ方向は全残差ブロックに亘って平均化され、その導き出されたイントラ予測モードｎは平均化エッジ方向に対する最小の角度誤差を有するモードである。ブロックにおける平均傾きの大きさが閾値より小さいならば、ＤＣモードはｎとして選択される。ｎは最確モードとして用いられる。
【００５９】
２．他の方法は方向のテクスチャを有するいくつかのテンプレートブロックを予め定義することであり、テクスチャの方向を異なるイントラ予測モードに対応させる。残差ブロックとそれらテンプレートブロックの各々との間の相関関係が計算される。イントラ予測モードｎは残差ブロックと最も高い相関関係を有するテンプレートブロックから選択される。
【００６０】
３．いくつかの他の方法においては、復号化された残差の空間パターンを変換領域から分析することができる。復号化された残差ブロックは先ず変換される。その変換としては限定されないが、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ＤＣＴの整数実施、アダマール(Hadamard)変換、ウェーブレット変換等を用いることができる。変換されたブロックにおいては、異なる位置における係数は異なる空間パターンに対応する（例えば、第１の変換係数はフラット残差ブロックに対応し、第１の列の係数は異なる期間を有する垂直パターンからなるブロックに対応する）。我々は複数の重要な係数をそれらの大きさが予め定められた閾値より大きいと定義することができる。出力イントラ予測モードｎはそれらの重要な係数の位置の関数、又はそれらの重要な係数の大きさ及び位置の両方の関数である。
例：
次は実施形態１を詳細に説明する特定の例である。次の例は上記したＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に基づいているが、他のビデオ符号化標準、勧告及びその拡張に本発明の原理を適用することができる。
【００６１】
（エンコーダ側）
現ブロックがイントラブロックであるとする。エンコーダは、このブロックを符号化する異なるイントラ予測モード（異なるイントラ予測方向）を調べ、最小のレート歪みのコストを有するモードを選択する。ｍを選択されたイントラ予測モードとする。我々はＢを用いて現ブロックを表し、Ｐを用いて、ｍを与えたその予測がイントラ予測モードであることを表す。Ｐ及びＢの両方は２−Ｄ Ｎ×Ｎアレイであり、ここで、Ｎ×Ｎはブロックのサイズである。また、予測残差ＲはＮ×Ｎブロックであり、ここでＲ＝Ｂ−Ｐである。
【００６２】
残差ブロックは変換され、その複数の変換係数は量子化される。一方、量子化された変換係数はデコーダに送信される。一方、量子化された変換係数はエンコーダで逆量子化された後、逆変換され、復号化された（また再構成されたと呼ばれる）残差係数を生じさせる。我々はＫを用いて復号化された残差係数のブロックを表す。
【００６３】
Ｋにおける位置（ｉ，ｊ）毎に、Ｓｏｂｅｌオペレータは（ｉ，ｊ）で傾きを計算するために適用され、ここで、ｉ，ｊ＝０．．．Ｎ−１である。ｆ（ｉ，ｊ）を（ｉ，ｊ）での傾きの絶対的な大きさとし、ｇ（ｉ，ｊ）を（ｉ，ｊ）での傾きの方向とする。更に、我々はｈ（ｉ，ｊ）＝（ｇ（ｉ，ｊ）＋９０）％１８０を位置（ｉ，ｊ）でのエッジ方向であると定義し、ここで％は（０，１８０）の範囲でｈ（ｉ，ｊ）の値を制限するための変調動作である。
【００６４】
我々は平均傾きの大きさｆavg及び平均エッジ方向ｈavgを次のように計算する。
【００６５】
【数１】
2013504972.tif 000003
【００６６】
ｆavgがユーザ定義の閾値Ｔ（エンコーダ及びデコーダの両方で知られた）より小さいならば、現ブロックｍのイントラ予測モードを符号化するために最確モードｎとしてＤＣモードを選択する。
【００６７】
ｆavgが閾値Ｔ以上であるならば、最確モードｎは次のように選択される。
【００６８】
【数２】
2013504972.tif 000004
【００６９】
ここで、angle(k)はイントラ予測モードｋの予測方向である。最確モードｎはイントラ予測モードｍを符号化するために用いられる。
（デコーダ側）
イントラ予測ブロックを復号化するために、デコーダは先ず、量子化変換された残差係数のシンタックスを解析する。逆量子化及び逆変換で、イントラ予測残差は復号化（再構成）される。復号化された残差ブロックに対して、我々はエンコーダ側でと同じ方法を用いて平均傾きの大きさｆavg及び平均エッジ方向ｈavgを計算する。
【００７０】
ｆavgが閾値Ｔより小さいならば、我々はｍとして表す現ブロックのイントラ予測モードを復号化するために最確モードｎとしてＤＣモードを用いる。
【００７１】
ｆavgが閾値Ｔ以上であるならば、最確モードｎは次のようにエンコーダと同じ方法で選択される。
【００７２】
【数３】
2013504972.tif 000005
【００７３】
ここで、angle(k)はイントラ予測モードｋの予測方向である。最確モードｎはイントラ予測モードｍを復号化するために用いられる。
【００７４】
（実施形態２）
第２の実施形態において（本明細書では区別なく実施形態２と称する）、２つの最確モード候補がイントラ符号化で使用される。第１の最確モード候補ｎは復号化された残差の空間パターンを検査することによって導き出される（例えば、実施形態１で説明された方法）。第２の最確モード候補ｋは異なる方法を用いて導き出される（例えば、限定されないが、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準における方法）。その２つの最確モード候補が同一、すなわちｎ＝ｋであるならば、同一の方法がＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準で説明したように用いられる。その２つの最確モード候補が異なるならば、ブーリアン(Boolean)シンタックスflag_mpmが２つの最確モード候補のどちらが使用されるのかを信号で伝えるために送信される。デコーダでは、最確モード候補ｎは復号化された残差から導き出され、最確モード候補ｋは他の方法を用いて導き出される。ｎ及びｋが異なるならば、flag_mpmはイントラモードの復号化で最確モードを選択するために復号化される。
【００７５】
図１０を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の他の例が参照符号１０００によって概略的に示されている。特に、方法１０００は実施形態２の符号化実施の一例を表し、復号化されたイントラ予測残差の空間パターンからモードを導き出すことを含み、そのモードは現ブロックのイントラ予測モードを符号化するための最確モードとして使用され得る。その方法１０００は、ロープ限定ブロック１０１０へ制御を渡す開始ブロック１００５を含む。ロープ限定ブロック１０１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１０１５へ制御を渡す。機能ブロック１０１５はいくつかの基準に基づいてイントラ予測モードｍを選択し、機能ブロック１０２０へ制御を渡す。機能ブロック１０２０はモードｍでイントラ予測残差を符号化し、機能ブロック１０２５へ制御を渡す。機能ブロック１０２５はその残差を復号化し、機能ブロック１０３０へ制御を渡す。機能ブロック１０３０は復号化された残差の空間パターンから最確モード候補ｎを導き出し、機能ブロック１０３５へ制御を渡す。機能ブロック１０３５は他の方法を用いて最確モード候補ｋを導き出し、決定ブロック１０４０へ制御を渡す。決定ブロック１０４０はｎ＝ｋであるか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１０８０に渡される。そうでなければ、制御は機能ブロック１０４５に渡される。
【００７６】
機能ブロック１０８０は最確モードとしてｎを設定し、機能ブロック１０６５へ制御を渡す。機能ブロック１０６５はモードｍを符号化し、機能ブロック１０７０へ制御を渡す。機能ブロック１０７０は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック１０９９へ制御を渡す。
【００７７】
機能ブロック１０４５はいくつかの基準に基づいてｎとｋとの間で選択し、決定ブロック１０５０へ制御を渡す。決定ブロック１０５０は（機能ブロック１０４５よって前に）ｎが選択されたか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１０７５に渡される。そうでなければ、制御は機能ブロック１０５５に渡される。
【００７８】
機能１０７５はflag_mpm = １を送信し、機能ブロック１０８０へ制御を渡す。
【００７９】
機能ブロック１０５５はflag_mpm = ０を送信し、機能ブロック１０６０へ制御を渡す。機能ブロック１０６０は最確モードとしてｋを設定し、機能ブロック１０６５へ制御を渡す。
【００８０】
図１１を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の他の例が参照符号１１００によって概略的に示されている。特に、方法１１００は実施形態２の復号化実施の一例を表し、復号化された予測残差の空間パターンからモードを導き出すことを含み、そのモードは現ブロックのイントラ予測モードを復号化するための最確モードとして使用され得る。方法１１００は、ロープ限定ブロック１１１０へ制御を渡す開始ブロック１１０５を含む。ロープ限定ブロック１１１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１１１５へ制御を渡す。機能ブロック１１１５はイントラ予測残差を復号化し、機能ブロック１１２０へ制御を渡す。機能ブロック１１２０は復号化された残差の空間パターンから最確モード候補ｎを導き出し、機能ブロック１１２５へ制御を渡す。機能ブロック１１２５は他の方法を用いて最確モード候補ｋを導き出し、決定ブロック１１３０へ制御を渡す。決定ブロック１１３０はｎ＝ｋであるか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１１６５に渡される。そうでないならば、制御は機能ブロック１１３５に渡される。
【００８１】
機能ブロック１１６５は、最確モードとしてｎを設定し、機能ブロック１１５０へ制御を渡す。機能ブロック１１５０はイントラ予測モードｍを復号化し、機能ブロック１１５５へ制御を渡す。機能ブロック１１５５はモードｍでそのブロックを復号化し、ロープ限定ブロック１１６０へ制御を渡す。ロープ限定ブロック１１６０はマクロブロック各々に亘るループを終了し、終了ブロック１１９９へ制御を渡す。
【００８２】
機能ブロック１１３５は、flag_mpmを復号化し、決定ブロック１１４０へ制御を渡す。決定ブロック１１４０はflag_mpm = １であるか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１１６５に渡される。そうでないならば、制御は機能ブロック１１４５に渡される。機能ブロック１１４５は最確モードとしてｋを設定し、機能ブロック１１５０へ制御を渡す。
【００８３】
実施形態２については、エンコーダが符号化において最確モードとして２つのモードｎ及びｋから１つを選択する必要がある。その選択基準は限定されないが、次の方法を用いることができる。
【００８４】
１  最確モードの選択は、イントラ予測モードを復号化するために必要なビット数に基づいている。
【００８５】
２  最確モードの選択は、最確モードとイントラ予測モードとの間のインデックスの差異に基づいている。
【００８６】
（実施形態３）
第３の実施形態において（本明細書では区別なく実施形態３と称する）、エンコーダは最良のイントラ予測モードｍを選択し、予測残差を符号化する。そして、エンコーダは復号化された残差の空間パターンを調べ、イントラ予測モードのセットを導き出す。導き出されたセットはデフォルトモードセットＳ（すなわち、Intra 4x4、8x8についての９つのモード及びIntra 16x16についての４つのモード）のサブセットである。エンコードは符号化のためにデフォルトモードセットと導き出されたモードサブセットとの間で選択し、デコーダがブーリアンシンタックスflag_subsetを用いることに気付く。モードサブセットが選択されるならば、flag_subset=１が送信され、そしてそのモードサブセットＳと関連付けされたモードインデックスが続く。デフォルトモードセットが選択されるならば、flag_subset=０が送信され、そしてそのデフォルトモードセットと関連付けされたモードインデックスが続く。デコーダは残差シンタックス、flag_subset及びモードインデックスシンタックスを解析する。flag_subset=１であるならば、デコーダは復号化された残差からモードサブセットを導き出す。flag_subset=０であるならば、デコーダはデフォルトモードテーブルを使用する。実施形態３の１つの利点は、我々が候補セットにより少ないモードを有すれば良く、よって、イントラモードのために信号で送るビット数を減らすことができることである。例えば、サブセットが９つのモードに代えて５つのモードだけを含むならば、我々はrem_intra4x4_pred_modeを信号で送るために３ビットに代えて２ビットだけを必要とすれば良い。
【００８７】
図１２を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法の更に他の例が参照符号１２００によって概略的に示されている。特に、方法１２００は実施形態３の符号化実施の一例を表し、復号化された予測残差の空間パターンからモードサブセットを導き出すことを含み、そのモードサブセットは現ブロックのイントラ予測モードを符号化するために使用され得る。その方法１２００は、ロープ限定ブロック１２１０へ制御を渡す開始ブロック１２０５を含む。ロープ限定ブロック１２１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１２１５へ制御を渡す。機能ブロック１２１５はいくつかの基準に基づいてイントラ予測モードｍを選択し、機能ブロック１２２０へ制御を渡す。機能ブロック１２２０は、モードｍでイントラ予測残差を符号化し、機能ブロック１２２５へ制御を渡す。機能ブロック１２２５はさの残差を復号化し、機能ブロック１２３０へ制御を渡す。機能ブロック１２３０は復号化された残差の空間パターンからモードサブセットＳを導き出し、決定ブロック１２３５へ制御を渡す。決定ブロック１２３５はモードｍがサブセットＳに属するか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１２４０に渡される。そうでないならば、制御は機能ブロック１２６０に渡される。機能ブロック１２４０はflag_subset = １を送信し、機能ブロック１２４５へ制御を渡す。機能ブロック１２４５はモードサブセットＳを使用し、機能ブロック１２５０へ制御を渡す。機能ブロック１２５０はモードｍを符号化し、ロープ限定ブロック１２５５へ制御を渡す。ロープ限定ブロック１２５５は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック１２９９へ制御を渡す。
【００８８】
機能ブロック１２６０はflag_subset = ０を送信し、機能ブロック１２６５へ制御を渡す。機能ブロック１２６５はデフォルトモードセットを使用し、機能ブロック１２５０へ制御を渡す。
【００８９】
図１３を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法の更に他の例が参照符号１３００によって概略的に示されている。特に、方法１３００は実施形態３の復号化実施の一例を表し、復号化された予測残差の空間パターンからモードサブセットを導き出すことを含み、そのモードサブセットは現ブロックのイントラ予測モードを復号化するために使用され得る。その方法１３００は、ロープ限定ブロック１３１０へ制御を渡す開始ブロック１３０５を含む。ロープ限定ブロック１３１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１３１５へ制御を渡す。機能ブロック１３１５はイントラ予測残差を復号化し、機能ブロック１３２０へ制御を渡す。機能ブロック１３２０はflag_subsetを復号化し、決定ブロック１３２５へ制御を渡す。決定ブロック１３２５はflag_subset = １であるか否かを決定する。そうであるならば、制御は機能ブロック１３３０に渡される。そうでないならば、制御は機能ブロック１３５５に渡される。
【００９０】
機能ブロック１３３０は、復号化された残差の空間パターンからサブセットＳを導き出し、機能ブロック１３３５へ制御を渡す。機能ブロック１３３５は、イントラモードセットとしてサブセットＳを使用し、機能ブロック１３４０へ制御を渡す。
【００９１】
機能ブロック１３４０は、 decodes the イントラ予測モードｍを復号化し、機能ブロック１３４５へ制御を渡す。機能ブロック１３４５はモードｍでブロックを復号化し、ロープ限定ブロック１３５０へ制御を渡す。ロープ限定ブロック１３５０はマクロブロックの各々に亘るループを終了し、終了ブロック１３９９へ制御を渡す。
【００９２】
機能ブロック１３５５は、デフォルトイントラモードセットを使用し、機能ブロック１３４０へ制御を渡す。
【００９３】
実施形態３について、導き出されたモードセットＳとデフォルトモードセットとの間での選択のための基準は、限定されないが、次のようにすることができる。
１．使用されたイントラモードｍが導き出されたモードサブセットＳに含まれるならば、そのモードサブセットＳが使用される。そうでないならば、デフォルトセットが使用される。
２．使用されたイントラモードｍが導き出されたサブセットＳに含まれ、サブセットＳにおけるイントラモードのインデックスがデフォルトセットのそれより小さいならば、そのサブセットＳが選択される。そうでないならば、デフォルトセットが選択される。
３．使用されたイントラモードｍが導き出されたサブセットＳに含まれ、このサブセットを用いるモードｍの符号化ビットがデフォルトセットを用いるモードｍの符号化ビットより小さいならば、サブセットが選択される。そうでないならば、デフォルトセットが選択される。
【００９４】
（実施形態４）
第４の実施形態において（本明細書では区別なく実施形態４と称する）、エンコーダは、最良のイントラ予測モードｍを選択し、予測残差を符号化する。そして、エンコーダは復号化された残差の空間パターンを調べ、イントラ予測モードｎを導き出す。ｎがｍと異なるならば、エンコーダは、導き出されたモードｎ＝ｍを確かにするためにモードｍがその残差に埋め込まれるように復号化された残差を処理する。この実施形態において、我々はイントラモード情報を全く信号で送る必要がない。デコーダは、イントラモードについてシンタックスを必要としない。デコーダはビットストリームから抽出される残差を必要とするだけであり、復号化のためにイントラ予測モードｍを推測する。
【００９５】
実施形態４について、残差にイントラモードを埋め込む方法は、限定されないが、次のようにすることができる。
１．Ｘを現ブロックのイントラ予測残差であるとする。モード情報の埋め込みは変換及び量子化の前にＸを修正することにより実行され、それ故、空間領域方法である。Ｘの修正は変動マトリックスＴをＸに加えることにより達成される。Ｙを修正された残差ブロック、Ｙ＝Ｘ＋Ｔとする。変動マトリックスＴは最小ノルマ（ノルマは１１、１２又はその他であることができる）を有し、更にモードｍをＹの復号化されたバージョンから導き出すことができるように選択される。
２．Ｘを現ブロックのイントラ予測残差であり、ｘは、ＸのＤＣＴ変換であるとする。Ｘ及びｘの両方は現ブロックの同一サイズのマトリックスである。モード情報の埋め込みはＤＣＴマトリックスｘを修正することにより実行され、それ故、変換領域方法である。ｘの修正は変動マトリックスｔをｘに加えることにより達成される。ｙを修正された残差ＤＣＴブロック、ｙ＝ｘ＋ｔとする。変動マトリックスｔは最小ノルマ（ノルマは１１、１２又はその他であることができる）を有し、更にモードｍをｙの復号化されたバージョンから導き出すことができるように選択される。
３．Ｘを現ブロックのイントラ予測残差であり、ｘはＸのＤＣＴ変換であるとする。ビデオ符号化処理において、ｘにおけるＤＣＴ係数は複数の量子化インデックスによって量子化及び変換される。ｘ’を、ｘにおけるＤＣＴ係数の量子化された複数のインデックスを含むマトリックスであるとする。モード情報の埋め込みは量子化インデックスマトリックスｘ’を修正することによって実行され、それ故、変換領域方法である。ｘ’の修正は変動マトリックスｔ’をｘ’に加えることによって達成される。ｙ’をｘ’の修正されたバージョン、ｙ’＝ｘ’＋ｔ’であるとする。変動マトリックスｔ’は最小ノルマ（ノルマは１１、１２又はその他であることができる）を有し、更にモードｍをｙ’から導き出すことができるように選択される。
【００９６】
図１４を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを符号化する方法のまた更に他の例が参照符号１４００によって概略的に示されている。特に、方法１４００は、実施形態４の符号化実施の一例を表し、復号化された予測残差の空間パターンに現ブロックのイントラ予測モードを埋め込むことを含む。その方法１４００は、ロープ限定ブロック１４１０へ制御を渡す開始ブロック１４０５を含んでいる。方法１４００は、ロープ限定ブロック１４１０へ制御を渡す開始ブロック１４０５を含む。ロープ限定ブロック１４１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１４１５へ制御を渡す。機能ブロック１４１５はいくつかの基準に基づいてイントラ予測モードｍを選択し、機能ブロック１４２０へ制御を渡す。機能ブロック１４２０はモードｍでイントラ予測残差を符号化し、機能ブロック１４２５へ制御を渡す。機能ブロック１４２５はその残差を復号化し、機能ブロック１４３０へ制御を渡す。機能ブロック１４３０は復号化された残差の空間パターンからモードｎを導き出し、決定ブロック１４３５へ制御を渡す。決定ブロック１４３５はｎ＝ｍであるか否かを決定する。そうであるならば、制御はロープ限定ブロック１４５０に渡される。そうでないならば、制御は機能ブロック１４４０に渡される。機能ブロック１４４０は、修正された復号化残差の空間パターンからｍを導き出すように残差を修正し、ロープ限定ブロック１４５０へ制御を渡す。ロープ限定ブロック１４５０は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック１４９９へ制御を渡す。
【００９７】
図１５を参照すると、本発明の原理の実施形態に応じて現ブロックのイントラ予測モードを復号化する方法のまた更に他の例が参照符号１５００によって概略的に示されている。特に、方法１５００は、実施形態４の復号化実施例の一例を表し、復号化された予測残差の空間パターンから現ブロックのイントラ予測モードを導き出すことを含んでいる。方法１５００はロープ限定ブロック１５１０へ制御を渡す開始ブロック１５０５を含んでいる。ロープ限定ブロック１５１０は０からマクロブロック数−１ (num_MBs_minusl)までの範囲を有する変数ｉを用いて現画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１５１５へ制御を渡す。機能ブロック１５１５はイントラ予測残差を復号化し、機能ブロック１５２０へ制御を渡す。機能ブロック１５２０は、復号化された残差の空間パターンからモードｍを導き出し、機能ブロック１５２５へ制御を渡す。機能ブロック１５２５はモードｍでブロックを復号化し、ロープ限定ブロック１５３０へ制御を渡す。ロープ限定ブロック１５３０は、マクロブロックの各々に亘るループを終了し、終了ブロック１５９９へ制御を渡す。
【００９８】
（例）
次は実施形態４を詳述する特定の例である。次の例は上記したＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準に基づいているが、他のビデオ符号化標準、勧告及びそれの拡張に本発明の原理を適用することができる。
【００９９】
（エンコーダ側）
現ブロックがイントラブロックであるとする。エンコーダは、このブロックを符号化する異なるイントラ予測モード（異なるイントラ予測方向）を調べ、最小のレート歪みのコストを有するモードを選択する。ｍを選択されたイントラ予測モードとする。我々はＢを用いて現ブロックを表し、Ｐを用いて、ｍを与えたその予測がイントラ予測モードであることを表す。Ｐ及びＢの両方は２−Ｄ Ｎ×Ｎアレイであり、ここで、Ｎ×Ｎはブロックのサイズである。また、予測残差ＲはＮ×Ｎブロックであり、ここでＲ＝Ｂ−Ｐである。
【０１００】
残差ブロックは変換され、その複数の変換係数は量子化される。ｘ’を、ＤＣＴ係数の量子化された複数のインデックスを含むマトリックスであるとする。その後、量子化された変換係数はエンコーダで逆量子化された後、逆変換され、復号化された（また再構成されたと呼ばれる）残差係数を生じさせる。Ｋを用いて復号化された残差係数のブロックを表す。
【０１０１】
イントラ予測モードｎは実施形態１の例のように最確モードを導き出す方法を用いてＫの空間パターンから導き出される。
【０１０２】
ｎがｍに等しいならば、残差（ｘ’の要素）の複数の量子化インデックスがビットストリームに書き込まれる。
【０１０３】
ｎがｍと異なるならば、我々は変動マトリックスｔ’をｘ’，ｙ’＝ｘ’＋ｔ’に加えることによって新しい量子化インデックスマトリックスｙ’を生成し、ビットストリームに書き込む。マトリックスｙ’は次の２つの条件を満たすことが必要である。
１．Ｋ’をｙ’の復号化（逆量子化後、逆変換）されたバージョンであるとする。実施形態１の例のように最確モードを導き出す方法を用いてＫ’の空間パターンから導き出されたイントラ予測モードがモードｍである。
２．ｙ’の１２ノルマが条件１を満たす全てのマトリックスのうちの最小のものである。
デコーダ側：
イントラ予測ブロックを復号化するために、デコーダは先ず、量子化変換された残差係数のシンタックスを解析する。逆量子化及び逆変換で、イントラ予測残差は復号化（再構成）される。イントラ予測モードｍは、実施形態１の例のように最確モードを導き出す方法を用いて復号化されたイントラ予測残差の空間パターンから導き出される。その導き出されたモードｍは現ブロックのイントラ予測モードである。
シンタックス：
我々は、異なる実施形態を提供しており、異なる実施形態について、対応するシンタックスは異なる。表１は上記した実施形態２に関係するシンタックス例を示している。
【０１０４】
【表１】
2013504972.tif 000006
【０１０５】
表１に示されたシンタックス要素のセマンティックスは次の如くである。
【０１０６】
１に等しいflag_mpmは、実施形態１で説明された方法を用いて導き出されたモードがイントラ予測モードを復号化するための最確モードとして用いられることを特定する。
【０１０７】
０に等しいflag_mpmは、代替方法（例えば、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準における方法）を用いて導き出されたモードがイントラ予測モードを復号化するための最確モードとして用いられることを特定する。
【０１０８】
表２は、上記した実施形態３に関係するシンタックス例を示している。
【０１０９】
【表２】
2013504972.tif 000007
【０１１０】
表２に示すシンタックス要素のセマンティックスは次のようになる。
【０１１１】
０に等しいflag_mpmは、設定されたデフォルトモードがイントラ予測モードを導き出すために用いられることを特定する。
【０１１２】
１に等しいflag_mpmは、設定されたデフォルトモードのサブセットがイントラ予測モードを導き出すために用いられることを特定する。
【０１１３】
本発明の多くの付随する利点／特徴のいくつかは既に説明したが、次に、更にそのいくつかを説明する。例えば、１つの利点／特徴は、ビデオエンコーダで画像を再構成するために用いられた復号化イントラ予測モード残差の空間パターンを決定することによって画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを符号化するビデオエンコーダを有する装置である。その復号化イントラ予測モード残差は、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間における変換及び量子化差異を逆量子化及び逆変換することによって得られる。空間パターンはブロックを符号化するためのイントラ予測モードを決定するために用いられる。
【０１１４】
他の利点／特徴は、上述したようにビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、最確モードはブロック符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、最確モードは、複数のイントラ予測モードのうちから決定される。
【０１１５】
更に他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、最確モードはブロック符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、最確モードは上述したように複数のイントラ予測モードのうちから決定され、更に、空間パターンは、その空間パターンの空間領域分析を行うことによって最確モードを決定するために用いられる。
【０１１６】
また更に他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは、上記したように、その空間パターンの空間領域分析を行うことによって最確モードを決定するために用いられ、空間領域分析は復号化イントラ予測モード残差における残差ピクセルの傾き、傾き計算の前の事前処理、及び復号化イントラ予測モード残差と予め定められた方向性ブロックマスクとの間で計算された相関関係のうちの少なくとも１つに基づいている。
【０１１７】
更なる利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、最確モードはブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、最確モードは上記したように複数のイントラ予測モードのうちから決定され、空間パターンはその空間パターンの変換領域分析を行うことによって最確モードを決定するために用いられる。
【０１１８】
更に、他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは上述したようにその空間パターンの変換領域分析を行うことによって最確モードを決定するために用いられ、変換領域分析で利用された変換は離散コサイン変換、離散コサイン変換の整数実施、アダマール変換、ウェーブレット変換のうちの少なくとも１を含んでいる。
【０１１９】
更に、他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは上述したようにその空間パターンの変換領域分析を行うことによって最確モードを決定するために用いられ、変換領域分析は復号化イントラ予測モード残差についての重要な変換された残差係数の大きさ及び位置のうちの少なくとも１つに基づいている。
【０１２０】
また、他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンは最確モードを決定するために用いられ、最確モードはブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、最確モードは上記したように複数のイントラ予測モードのうちから決定され、複数の方法が最確モードを選択するために用いられる。
【０１２１】
加えて、他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、複数の方法が上述したように最確モードを選択するために用いられ、複数のイントラ予測モードは、最確モードであり得る複数の候補イントラ予測モードを表し、最確モードを選択するために用いられる基準は、複数のイントラ予測モードの各々でブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために要求される各ビット数と、ブロックを符号化するためのイントラ予測モードと複数のイントラ予測モードの各々との間の各インデックス差異とのうちの少なくとも一方から選択される。
【０１２２】
更に、他の利点／特徴は、上記したようにビデオエンコーダを有する装置であり、イントラモードサブセットは空間パターンを分析することによって導き出され、イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、モードセットは少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及びイントラモードサブセットのうちから決定され、デフォルト予測モードセットは利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、モードセットはブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられる。
【０１２３】
更に、他の利点／特徴は、ビデオエンコーダを有する装置であり、イントラモードサブセットは、空間パターンを分析することによって導き出され、イントラモードサブセットは全ての利用可能なイントラ予測モードより少なく、モードセットは少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及びイントラモードサブセットのうちから決定され、デフォルト予測モードセットは、利用可能なイントラ予測モードの全てを含み、モードセットは、上記したようにブロックを符号化するためのイントラ予測モードを符号化するために用いられ、ブロックのイントラ予測モードを符号化するために用いられるモードセットは、インデックスモードサブセット内の初期イントラ符号化モードの存在、イントラモードサブセット内の初期イントラ符号化モードのインデックス、イントラモードサブセットを用いる初期イントラ符号化モードを符号化するために用いられるビット数のうちの少なくとも１つに基づいて少なくともデフォルトイントラ予測モードセット及びイントラモードサブセットのうちから決定され、初期イントラ符号化モードは、復号化されたイントラ予測モード残差を得るために復号化されるブロックについての残差を符号化するために用いられる。
【０１２４】
また、他の利点／特徴は、上記したようにビデオエンコーダを有する装置であり、初期イントラ予測モードは空間パターンに埋め込まれる。
【０１２５】
加えて、他の利点／特徴はビデオエンコーダを有する装置であり、初期イントラ予測モードが上記したように空間パターンに埋め込まれ、空間パターンに初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は変換領域で行われる。
【０１２６】
更に、他の利点／特徴はビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンに初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は上記したように変換領域で行われ、変換及び量子化された差異はブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、初期イントラ予測モードはブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異の変換及び量子化されたバージョンの量子化インデックスを修正することによって空間パターンに埋め込まれる。
【０１２７】
更に、他の利点／特徴はビデオエンコーダを有する装置であり、初期イントラ予測モードは上記したように空間パターンに埋め込まれ、変換及び量子化された差異はブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、初期イントラ予測モードは、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異の変換及び非量子化バージョンの大きさを修正することによって空間パターンに埋め込まれる。
【０１２８】
また、他の利点／特徴はビデオエンコーダを有する装置であり、初期イントラ予測モードは上記したように空間パターンに埋め込まれ、空間パターンに初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は空間領域で行われる。
【０１２９】
加えて、他の利点／特徴はビデオエンコーダを有する装置であり、空間パターンに初期イントラ予測モードを埋め込む埋め込み動作は上記したように空間領域で行われ、変換及び量子化された差異はブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異を変換及び量子化することによって得られ、初期イントラ予測モードは変換及び量子化の前にブロックの元のバージョンと少なくとも１つの基準ブロックとの間の差異の大きさを修正することによって空間パターンに埋め込まれる。
【０１３０】
本発明の原理のこれらの及びその他の特徴及び利点は、本明細書で示したことに基づいて関連技術分野の当業者によって容易に確かめられても良い。本発明の原理の開示をハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、特定目的のプロセッサ、又はそれらの組み合わせの様々な形式で実施しても良いことは理解されるべきである。
【０１３１】
最も好ましくは、本発明の原理の開示はハードウエアとソフトウエアとの組み合わせとして実施される。更に、ソフトウエアはプログラム記憶ユニットに明白に埋め込まれたアプリケーションプログラムとして実施されても良い。アプリケーションプログラムは、適当なアーキテクチャを備えるマシーンにアップロードされ、そして、それによって実行されても良い。好ましくは、そのマシーンは１以上のＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏ（入力／出力）インターフェース等のハードウエアを有するコンピュータプラットフォームで実施される。また、コンピュータプラットフォームはオペレーションシステム及びマイクロ命令コードを含んでも良い。本明細書で説明された様々な処理及び機能は、ＣＰＵによって実行され得る、マイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部、又はそれらの組み合わせであっても良い。加えて、様々なその他の周辺ユニットは追加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニット等のコンピュータプラットフォームに接続されても良い。
【０１３２】
更に、添付図面に描かれた構成システムコンポーネント及び方法のいくつかは好ましくはソフトウエアで実施されるので、システムコンポーネント間又は処理機能ブロック間の実際の接続は、本発明の原理のプログラム方法に従って異なっても良いことが理解されるべきである。本明細書での開示によれば、関連技術分野の当業者はそれら及び本発明の原理の類似の実施又は構成を意図することができる。
【０１３３】
実施形態は、添付図面について本明細書で説明したが、本発明の原理それらの正確な実施形態に限定されず、様々な変更及び修正がまた本発明の原理の範囲及び趣旨から離れることなく関連技術分野の当業者によってそれらにもたらされても良いことが理解されよう。そのような変更及び修正の全ては、請求項に示す本願発明の原理の範囲に含まれると意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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