(57)【要約】【課題】注目画素の少なくとも１ライン上の画素とその隣接画素の関係から、注目画素とその隣接画素の関係を推定し、その関係をもとに予測誤差値を生成する画像圧縮手法にて、符号化効率を向上させる。【解決手段】仮予測モード判定部１６は、符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮予測モードインデックスを設定する。最終予測モード判定部１８は、符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定する。【選択図】図１
2015012483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定する仮予測モード判定部と、
仮予測モードインデックスを保持する仮予測モードインデックス記憶部と、
仮予測モードインデックス記憶部から読み出した符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定する最終予測モード判定部と、
最終決定された予測モードに基づき、符号化対象画素の予測画素を選択する予測画素選択部と、
符号化対象画素の値から予測画素の値を減算する減算部と、
減算により得られる予測誤差値を符号化する予測誤差符号化部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記仮予測モード判定部は、
符号化対象画素P（0,0）の上隣の第１予測点画素P（0,1）、第１予測点画素P（0,1）の左上隣の第１参照画素P(1,2)、第１予測点画素P（0,1）の上隣の第２参照画素P（0,2）、第１予測点画素P（0,1）の右上隣の第３参照画素P（-1,2）、及び第１予測点画素P（0,1）の左隣の第４参照画素P(1,1)の各値の関係をもとに、符号化対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードを仮決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記仮予測モード判定部は、
第１予測点画素P（0,1）との差分値が最も小さい画素が第１参照画素P(1,2)の場合において、第１予測点画素P（0,1）と第１参照画素P(1,2)の差分値が、第２参照画素P（0,2）と第４参照画素P(1,1)の差分値以上の場合、左上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、前者が後者より小さい場合、予測点画素P（0,1）が、チェッカーパターンを形成するブロックの左上頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定することを特徴とする請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記最終予測モード判定部は、
前記仮予測モードインデックスに、左上予測、上予測、右上予測または左予測を示す値が設定されている場合、その予測方向を、符号化対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードに最終決定し、
前記仮予測モードインデックスに、前記左上頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、符号化対象画素P（0,0）の左隣の第２予測点画素P（0,1）、第２予測点画素P（0,1）の上隣の第４参照画素P(1,1)、及び第２予測点画素P（0,1）の右上隣の第１予測点画素P（0,1）の各値の関係をもとに、前記予測モードを最終決定し、
前記最終予測モード判定部は、
前記仮予測モードインデックスに、前記左上頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、第２予測点画素P（1,0）と第４参照画素P(1,1)の差分値が、第２予測点画素P（1,0）と第１予測点画素P(0,1)の差分値以上の場合、左上予測を前記予測モードに最終決定し、前者が後者より小さい場合、上予測を前記予測モードに最終決定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、
符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定するステップと、
最終決定された予測モードに基づき、符号化対象画素の予測画素を選択するステップと、
符号化対象画素の値から予測画素の値を減算するステップと、
減算により得られる予測誤差値を符号化するステップと、
を備えることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項６】
符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、
符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定するステップと、
最終決定された予測モードに基づき、符号化対象画素の予測画素を選択するステップと、
符号化対象画素の値から予測画素の値を減算するステップと、
減算により得られる予測誤差値を符号化するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
【請求項７】
復号対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定する仮予測モード判定部と、
仮予測モードインデックスを保持する仮予測モードインデックス記憶部と、
仮予測モードインデックス記憶部から読み出した復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定する最終予測モード判定部と、
最終決定された予測モードに基づき、復号対象画素の予測画素を選択する予測画素選択部と、
符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号する予測誤差復号部と、
選択された予測画素の値と、復号された予測誤差値を加算して、復号対象画素の値を復元する加算部と、
を備えることを特徴とする画像復号装置。
【請求項８】
前記仮予測モード判定部は、
復号対象画素P（0,0）の上隣の第１予測点画素P（0,1）、第１予測点画素P（0,1）の左上隣の第１参照画素P(1,2)、第１予測点画素P（0,1）の上隣の第２参照画素P（0,2）、第１予測点画素P（0,1）の右上隣の第３参照画素P（-1,2）、及び第１予測点画素P（0,1）の左隣の第４参照画素P(1,1)の各値の関係をもとに、復号対象画素P（0,0）の復号に用いる予測モードを仮決定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像復号装置。
【請求項９】
前記仮予測モード判定部は、
第１予測点画素P（0,1）との差分値が最も小さい画素が第１参照画素P(1,2)の場合において、第１予測点画素P（0,1）と第１参照画素P(1,2)の差分値が、第２参照画素P（0,2）と第４参照画素P(1,1)の差分値以上の場合、左上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、前者が後者より小さい場合、予測点画素P（0,1）が、チェッカーパターンを形成するブロックの左上頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定することを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。
【請求項１０】
前記最終予測モード判定部は、
前記仮予測モードインデックスに、左上予測、上予測、右上予測または左予測を示す値が設定されている場合、その予測方向を、復号対象画素P（0,0）の復号に用いる予測モードに最終決定し、
前記仮予測モードインデックスに、前記左上頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、復号対象画素P（0,0）の左隣の第２予測点画素P（0,1）、第２予測点画素P（0,1）の上隣の第４参照画素P(1,1)、及び第２予測点画素P（0,1）の右上隣の第１予測点画素P（0,1）の各値の関係をもとに、前記予測モードを最終決定し、
前記最終予測モード判定部は、
前記仮予測モードインデックスに、前記左上頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、第２予測点画素P（1,0）と第４参照画素P(1,1)の差分値が、第２予測点画素P（1,0）と第１予測点画素P(0,1)の差分値以上の場合、左上予測を前記予測モードに最終決定し、前者が後者より小さい場合、上予測を前記予測モードに最終決定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像復号装置。
【請求項１１】
復号対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺の画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、
復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と既に復号されたその周辺の画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定するステップと、
最終決定された予測モードに基づき、復号対象画素の予測画素を選択するステップと、
符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号するステップと、
選択された予測画素の値と、復号された予測誤差値を加算して、復号対象画素の値を復元するステップと、
を備えることを特徴とする画像復号方法。
【請求項１２】
復号対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、
復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定するステップと、
最終決定された予測モードに基づき、復号対象画素の予測画素を選択するステップと、
符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号するステップと、
選択された予測画素の値と、復号された予測誤差値を加算して、復号対象画素の値を復元するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号を圧縮伸長するための画像符号化および復号技術に関わり、特に画像信号をフレーム間で処理する際にフレームメモリにバッファリングする画像データを圧縮伸長するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
拡大・縮小やフレーム補間などの画像処理を実行する場合、フレーム画像をフレームメモリに一時退避させる作業が必要となる。近年、高解像度の画像が増えており、高解像度の画像を演算回路とフレームメモリの間で出し入れするには、クロックレートの上昇、端子数の増加、メモリ容量の増加などが必要となる。そこでシステム内の画像データの伝送量を削減するための画像圧縮技術が求められる。なお、このような画像圧縮技術は、システム内の回路規模および負荷を軽減することが目的であるため、当該画像圧縮は簡素で低負荷なものであることが求められるが、画質劣化も最小限に抑えることが求められる。
【０００３】
画像信号を圧縮する方法の一つに、注目画素とその周辺の局部復号画素との誤差を符号化する方法がある。この方法では、注目画素の隣接画素の中で最も注目画素に近似する画素を選択すると予測誤差値を一番小さくできる。この注目画素に最も近似する画素を、注目画素の１ライン上の画素値とその周辺画素の局部復号値の関係から推定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。１ライン上の画素を用いて予測方向を推定することにより、予測方向を決定する時間に余裕ができ回路規模の増大も抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１ライン上の画素とその隣接画素の関係と、実際の注目画素とその隣接画素との関係は、ほとんどの場合で一致するが、稀に異なる場合も発生する。異なる場合の代表的な例として、図３、図７に示されるチェッカーパターンのクロスポイントが挙げられる。例えば図７にて、注目画素P(0,0)の１ライン上の画素P(0,1)の値と、その周辺画素の局部復号値の関係からは、予測方向は左斜め上方向に決定される。しかしながら、実際に符号化する注目画素P(0,0)とその左斜め上の画素P(1,1)とは値が大きく異なる。この２画素間で予測誤差を生成すると符号化効率が低下してしまう。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、注目画素の少なくとも１ライン上の画素とその隣接画素の関係から、注目画素とその隣接画素の関係を推定し、その関係をもとに予測誤差値を生成する画像圧縮手法にて、符号化効率を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の画像符号化装置（１０）は、符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定する仮予測モード判定部（１６）と、仮予測モードインデックスを保持する仮予測モードインデックス記憶部（１７）と、仮予測モードインデックス記憶部（１７）から読み出した符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定する最終予測モード判定部（１８）と、最終決定された予測モードに基づき、符号化対象画素の予測画素を選択する予測画素選択部（１９）と、符号化対象画素の値から予測画素の値を減算する減算部（１１）と、減算により得られる予測誤差値を符号化する予測誤差符号化部（１２）と、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様は、画像符号化方法である。この方法は、符号化対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定するステップと、最終決定された予測モードに基づき、符号化対象画素の予測画素を選択するステップと、符号化対象画素の値から予測画素の値を減算するステップと、減算により得られる予測誤差値を符号化するステップと、を備える。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、画像復号装置（２０）である。この装置は、復号対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定する仮予測モード判定部（２６）と、仮予測モードインデックスを保持する仮予測モードインデックス記憶部（２７）と、仮予測モードインデックス記憶部（２７）から読み出した復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定する最終予測モード判定部（２８）と、最終決定された予測モードに基づき、復号対象画素の予測画素を選択する予測画素選択部（２９）と、符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号する予測誤差復号部（２１）と、選択された予測画素の値と、復号された予測誤差値を加算して、復号対象画素の値を復元する加算部（２２）と、を備える。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、画像復号方法である。この方法は、復号対象画素の少なくとも１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺の画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定し、仮決定された予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定するステップと、復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と既に復号されたその周辺の画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定するステップと、最終決定された予測モードに基づき、復号対象画素の予測画素を選択するステップと、符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号するステップと、選択された予測画素の値と、復号された予測誤差値を加算して、復号対象画素の値を復元するステップと、を備える。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、注目画素の少なくとも１ライン上の画素とその隣接画素の関係から、注目画素とその隣接画素の関係を推定し、その関係をもとに予測誤差値を生成する画像圧縮手法にて、符号化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置の構成を示す図である。
【図２】画素予測の基本処理を説明するための図である。
【図３】チェッカーパターンの画像の画素予測を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置による仮予測モード判定処理を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置による最終予測モード判定処理を説明するための図である。
【図６】仮予測モード判定部及び最終予測モード判定部による予測モード決定処理をまとめた図である。
【図７】第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素である画像を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置による、対象画素の符号化処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４の変形例を説明するための図である。
【図１０】第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの右上頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。
【図１１】第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの左下頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。
【図１２】第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの右下頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る画像復号装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る画像復号装置による、対象画素の復号処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１０の構成を示す図である。画像符号化装置１０は、減算部１１、予測誤差符号化部１２、予測誤差復号部１３、加算部１４、局部復号バッファ１５、仮予測モード判定部１６、仮予測モードインデックス記憶部１７、最終予測モード判定部１８、予測画素選択部１９を備える。
【００１５】
減算部１１は、入力される原画像の符号化対象画素の値から、予測画素選択部１９により選択された当該符号化対象画素の予測画素の値を減算する。減算部１１は、減算により得られた予測誤差値を予測誤差符号化部１２に出力する。予測誤差符号化部１２は、入力される予測誤差値を所定の圧縮符号化方式に従い符号化する。予測誤差符号化部１２は、符号化した予測誤差値を外部出力するとともに、予測誤差復号部１３に出力する。
【００１６】
予測誤差復号部１３は、符号化された予測誤差値を、上述の圧縮符号化方式に対応する伸張復号方式に従い局部復号する。加算部１４は、局部復号された予測誤差値と、予測画素選択部１９により選択された予測画素の値を加算して局部復号画素の値を復元する。なお図示しないが予測画素選択部１９と加算部１４の間にはタイミング調整回路が設けられる。当該タイミング調整回路は、予測画素選択部１９から入力される予測画素の値を、予測誤差符号化部１２での圧縮符号化時間および予測誤差復号部１３での伸張復号時間の合算時間に相当する時間、遅延させて加算部１４に出力する。
【００１７】
加算部１４は、復元した局部復号画素の値を局部復号バッファ１５に出力する。局部復号バッファ１５はＦＩＦＯ（First In, First Out）方式のバッファであり、局部復号された画素の値を設定画素数分、一時記憶するバッファである。例えば、フレームまたは符号化ブロックの２ライン分の画素数を格納する記憶領域が設けられる。
【００１８】
仮予測モード判定部１６は、符号化対象画素の１ライン上に隣接する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを仮決定する。
【００１９】
本実施の形態では、符号化対象画素の１ライン上に隣接する局部復号された画素として、符号化対象画素の上隣の画素を想定する。以下、この画素を適宜、第１予測点画素と呼ぶ。また本実施の形態では、第１予測点画素の局部復号された周辺画素として、第１予測点画素の左上隣画素、上隣画素、右上隣画素、左隣画素を想定する。以下、これら左上隣画素、上隣画素、右上隣画素、左隣画素を適宜、第１参照画素、第２参照画素、第３参照画素、第４参照画素と呼ぶ。また本実施の形態では予測モードとして、左斜め上方向（以下、単に左上方向と表記する）予測、上方向予測、右斜め上方向（以下、単に右上方向と表記する）予測、左方向予測の４つの予測方向を候補に持つとする。なお演算能力に余裕があれば平均値モードなどを追加してもよい。
【００２０】
仮予測モード判定部１６は、局部復号バッファ１５から第１予測点画素、第１参照画素、第２参照画素、第３参照画素、第４参照画素の復号値を読み出し、それら復号値間の関係から予測モードを仮決定する。仮予測モード判定部１６は、仮決定した予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定し、仮予測モードインデックス記憶部１７に出力する。なお、予測モードの仮決定処理および仮予測モードインデックスの詳細は後述する。
【００２１】
仮予測モードインデックス記憶部１７は、仮予測モード判定部１６から入力される仮予測モードインデックスを一時記憶する。仮予測モードインデックス記憶部１７は、少なくとも１ライン分の画素の仮予測モードインデックスを格納する領域を有する。仮予測モードインデックス記憶部１７は、入力された仮予測モードインデックスを１ライン分の処理時間、遅延させて最終予測モード判定部１８に出力する。
【００２２】
最終予測モード判定部１８は、仮予測モードインデックス記憶部１７から読み出した符号化対象画素の仮予測モードインデックスと、符号化対象画素の少なくとも１つ左に位置する局部復号された画素の復号値と、局部復号されたその周辺画素の復号値の関係から、符号化対象画素の符号化に用いる予測モードを最終決定する。本実施の形態では、符号化対象画素の左隣の画素を適宜、第２予測点画素と呼ぶ。また本実施の形態では、第２予測点画素の局部復号された周辺画素として、第２予測点画素の左隣画素（上述の第４参照画素に相当）、右上隣画素（上述の第１予測点画素に相当）を想定する。
【００２３】
最終予測モード判定部１８は、仮予測モードインデックス記憶部１７から仮予測モードインデックスを読み出し、局部復号バッファ１５から第２予測点画素、第４参照画素、第１予測点画素の復号値を読み出し、仮予測モードインデックスおよび当該復号値間の関係から、予測モードを最終決定する。最終予測モード判定部１８は、最終決定した予測モードを示す値を予測画素選択部１９に出力する。なお、予測モードの最終決定処理の詳細は後述する。
【００２４】
予測画素選択部１９は、最終予測モード判定部１８から入力される予測モードを示す値にもとづき、符号化対象画素の予測画素を選択し、その予測画素の復号値を局部復号バッファ１５から読み出す。具体的には局部復号バッファ１５内の、符号化対象画素の左上隣画素、上隣画素、右上隣画素、左隣画素の復号値の中から、予測モードに応じて一つを選択する。予測画素選択部１９は、選択した予測画素の値を、減算部１１および加算部１４に出力する。
【００２５】
以下、本実施の形態に係る画像符号化装置１０による画像圧縮処理を具体例を挙げながら説明する。一般的に、画素の値をそのまま符号化するよりも、隣接する他の画素との差分を符号化するほうが符号量を低減できる。例えば、ＲＧＢの各階調が８ビットで表現される場合、一画素あたり２４ビットが必要となる。これに対して、対象画素と隣接する周辺画素が同じ階調の画素であれば、その両者の差分はゼロとなり対象画素の符号量を大幅に低減できる。このように周辺画素との差分が小さいほど符号量を低減できる。そこで隣接する複数の周辺画素のうち、最も差分が小さい画素を探索する処理が一般に用いられる。
【００２６】
図２は、画素予測の基本処理を説明するための図である。対象画素に隣接する複数の画素のうち、予測に使用する画素は、対象画素の１ライン上の画素と対象画素の左に位置する画素である。これらの画素は符号化順で、対象画素より先に符号化される画素であり、局部復号することにより、それらの画素値を参照できる。本実施の形態では、予測画素候補は対象画素の左上隣画素、上隣画素、右上隣画素、左隣画素の４画素である。
【００２７】
対象画素と上記４画素との差分値をそれぞれ算出して、最も小さい差分値の画素を予測画素に選定するのが基本である。この画素予測を用いた圧縮符号化方法では、予測画素が決定されてはじめて対象画素の符号化が可能となるため、予測画素決定処理の高速化が必要となる。そのためには演算回路の高仕様化や複雑な回路構成が必要となる。
【００２８】
本実施の形態では図２に示すように、対象画素Ptの１ライン上の画素を、予測画素決定処理における対象画素Ptの代替画素（以下、予測点画素Ppという）として使用する。予測点画素Ppと、左上隣の第１参照画素Pr1、上隣の第２参照画素Pr2、右上隣の第３参照画素Pr3、左隣の第４参照画素Pr4のそれぞれとの差分値を算出し、差分値が最も小さい参照画素の方向を特定する。このように対象画素Ptの予測方向を、１ライン上の予測点画素Ppを用いて特定することにより、予測画素決定処理の時間を十分に確保できる。従って回路を簡素化できる。対象画素Ptの予測方向と、その１つ上の予測点画素Ppの予測方向は通常一致する。しかしながら稀に一致しない場合が発生する。
【００２９】
図３は、チェッカーパターンの画像の画素予測を示す図である。図３に示すように予測点画素Ppが、チェッカーパターンを形成するブロック（以下、単にチェッカーブロックという）の左上頂点画素である場合、予測点画素Ppに基づく予測画素決定処理の結果は、左上方向の隣接画素となる。しかしながら対象画素Ptとその左上隣画素Pr4は別の色のブロックであり、その差分値は大きくなる。本来、対象画素Ptの予測画素として上隣画素または右上隣画素が選定されれば、その差分値は小さくなる。対象画素Pt、上隣画素、右上隣画素は同色の同じブロック内の画素であるためである。このように予測点画素がチェッカーブロックの左上頂点画素である場合、対象画素の符号量が最小化されないことになる。本実施の形態に係る画像符号化装置１０は、予測点画素がチェッカーブロックの頂点画素である場合でも、予測精度が低下しない予測処理を実現する。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１０による仮予測モード判定処理を説明するための図である。仮予測モード判定部１６は、符号化対象画素P（0,0）の上隣の第１予測点画素P（0,1）、第１予測点画素P（0,1）の左上隣の第１参照画素P(1,2)、第１予測点画素P（0,1）の上隣の第２参照画素P（0,2）、第１予測点画素P（0,1）の右上隣の第３参照画素P（-1,2）、及び第１予測点画素P（0,1）の左隣の第４参照画素P(1,1)の各値の関係をもとに、対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードを仮決定する。
【００３１】
具体的には仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11、第１予測点画素P（0,1）と第２参照画素P(0,2)との差分値D01、第１予測点画素P（0,1）と第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、第１予測点画素P（0,1）と第４参照画素P(1,1)との差分値D10を算出する。以下、差分値は全て絶対値で表した値とする。以下に差分値D11、差分値D01、差分値Dm11、差分値D10の算出式を示す。
【００３２】
D11=|P(0,1）-P(1,2)|
D01=|P(0,1）-P(0,2)|
Dm11=|P(0,1）-P(-1,2)|
D10=|P(0,1）-P(1,1)|
【００３３】
仮予測モード判定部１６は、４つの差分値のうち差分値D01が最も小さい場合、上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、差分値Dm11が最も小さい場合、右上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、差分値D10が最も小さい場合、左予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定する。差分値D11が最も小さい場合、仮予測モード判定部１６は、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E10を算出する。以下に差分値E11の算出式を示す。
【００３４】
E11=|P(1,1）-P(0,2)|
【００３５】
仮予測モード判定部１６は、差分値E11と差分値D11を比較し、前者が後者以上の場合(E11≧D11)、左上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、前者が後者より小さい場合(E11<D11)、予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの左上頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定する。
【００３６】
図５は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１０による最終予測モード判定処理を説明するための図である。最終予測モード判定部１８は、仮予測モードインデックスに、左上予測、上予測、右上予測または左予測を示す値が設定されている場合、その予測方向をそのまま、対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードに最終決定する。
【００３７】
仮予測モードインデックスに、上述の左上頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、最終予測モード判定部１８は、対象画素P（0,0）の左隣の第２予測点画素P（1,0）、第２予測点画素P（1,0）の上隣の第４参照画素P(1,1)、及び第２予測点画素P（1,0）の右上隣の第１予測点画素P（0,1）の各値の関係をもとに、対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードを最終決定する。
【００３８】
具体的には最終予測モード判定部１８は、第２予測点画素P（1,0）と第４参照画素P(1,1)との差分値F01、第２予測点画素P（1,0）と第１予測点画素P(0,1)との差分値Fm11を算出する。以下に差分値F01、差分値Fm11の算出式を示す。
【００３９】
F01=|P(1,1）-P(1,0)|
Fm11=|P(0,1）-P(1,0)|
【００４０】
最終予測モード判定部１８は、差分値F01が差分値Fm11以上の場合(F01≧Fm11)、左上予測を最終的な予測モードに決定する。差分値F01が差分値Fm11より小さい場合(F01<Fm11)、上予測を最終的な予測モードに決定する。
【００４１】
図６は、仮予測モード判定部１６及び最終予測モード判定部１８による予測モード決定処理をまとめた図である。この例では、仮予測モードインデックスの「０」が左上予測を示す値、「１」が左予測を示す値、「２」が上予測を示す値、「３」が右上予測を示す値、「４」が予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの左上頂点画素である可能性を示す値をそれぞれ示している。
【００４２】
図７は、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素である画像を示す図である。この場合、仮予測モード判定部１６での判定処理では差分値D11が最小となり、差分値E11が差分値D01より小さくなる。また最終予測モード判定部１８での判定処理では差分値F01が差分値Fm11より小さくなる。従って対象画素P（0,0）の予測画素（即ち、選択された局部復号画素）は、上隣の画素P(0,1)となり、対象画素P（0,0）の予測誤差を小さく抑えることができる。
【００４３】
図８は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１０による、対象画素の符号化処理を説明するためのフローチャートである。仮予測モード判定部１６は、符号化対象画素の上隣の第１予測点画素と、第１予測点画素の周辺画素との差分値を算出する（Ｓ１０）。仮予測モード判定部１６は、差分値が最小の周辺画素が左上隣画素であるか否か判定する（Ｓ１１）。左上隣の画素でない場合（Ｓ１１のＮ）、仮予測モード判定部１６及び最終予測モード判定部１８は予測モードを、差分値が最小の方向に決定する（Ｓ１８）。左上隣の画素である場合（Ｓ１１のＹ）、仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素の上隣画素と左隣画素の差分値を算出する（Ｓ１２）。
【００４４】
仮予測モード判定部１６は、ステップＳ１２で算出した第１予測点画素の上隣画素と左隣画素の差分値と、ステップＳ１１で算出した第１予測点画素とその上隣画素の差分値を比較する（Ｓ１３）。前者の差分値が後者の差分値以上の場合（Ｓ１３のＮ）、仮予測モード判定部１６及び最終予測モード判定部１８は、予測モードを左上方向に決定する（Ｓ１７）。前者の差分値が後者の差分値より小さい場合（Ｓ１３のＹ）、仮予測モード判定部１６は、符号化対象画素の左隣の第２予測点画素と、第２予測点画素の周辺画素との差分値を算出する（Ｓ１４）。
【００４５】
仮予測モード判定部１６は、第２予測点画素とその上隣画素との差分値と、第２予測点画素とその右上隣画素との差分値を比較する（Ｓ１５）。前者の差分値が後者の差分値以上の場合（Ｓ１５のＮ）、仮予測モード判定部１６及び最終予測モード判定部１８は、予測モードを左上方向に決定する（Ｓ１７）。前者の差分値が後者の差分値未満の場合（Ｓ１５のＹ）、仮予測モード判定部１６及び最終予測モード判定部１８は、予測モードを上方向に決定する（Ｓ１６）。
【００４６】
予測モードが決定された後（Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）、予測画素選択部１９は、予測モードが示す方向に隣接する画素を、符号化対象画素の予測画素に選定する（Ｓ１９）。減算部１１は、符号化対象画素と予測画素との予測誤差値を算出する（Ｓ２０）。予測誤差符号化部１２は、算出された予測誤差値を符号化する（Ｓ２１）。
【００４７】
上述の説明では第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素であるか否かを判定するために、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E10と、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11を比較した。そして差分値E10が差分値D11より小さいとき、チェッカーブロックの左上頂点画素である可能性ありと判定した。この判定精度を向上させるために、下記の条件を追加してもよい。
【００４８】
図９は、図４の変形例を説明するための図である。仮予測モード判定部１６は、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E10に加えて、第１参照画素P(1,2)と第２参照画素P(0,2)との差分値E10、及び第２参照画素P(0,2)と第３参照画素P(-1,2)との差分値Em10を算出する。以下に差分値E10、差分値Em10の算出式を示す。
【００４９】
E10=|P(1,2）-P(0,2)|
Em10=|P(0,2）-P(-1,2)|
【００５０】
仮予測モード判定部１６は、以下の判定式を全て満たすとき、予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの左上頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定し、一つでも満たさないとき左上予測を示す値を仮予測モードインデックスに設定する。
【００５１】
E11<D11
Em10<E10
Em10<D01
【００５２】
上述の予測モードの決定処理にて上述の判定式をそのまま使用せずに、各差分値を重み付けしたり、差分値間に優先順位付けしてもよい。これらの重み付けや優先順位付けは、経験則にもとづき設計者が任意に設定できる。
【００５３】
例えば、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11、第１予測点画素P（0,1）と第２参照画素P(0,2)との差分値D01、第１予測点画素P（0,1）と第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、第１予測点画素P（0,1）と第４参照画素P(1,1)との差分値D10の４つの差分値をもとに、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素であるか否か判定する際、下記の判定式を用いてもよい。
【００５４】
D11<D01/2
D11<Dm11/2
D11<D10/2
【００５５】
即ち仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1）とその左上隣の第１参照画素P(1,2)との差分値D11が、それ以外の上隣の第２参照画素P(0,2)との差分値D01、右上隣の第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、左隣の第４参照画素P(1,1)との差分値D10の全てに対して、顕著に小さいか否かを判定する。上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。上記の判定式を一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００５６】
E11<D11/2
Em10<E10/2
Em10<D01/2
【００５７】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの左上頂点画素である可能性があると判定する。この例では、差分値D01、差分値Dm11、差分値D10、差分値D11、差分値E10、差分値D01を小さくする重み付けを設定している。重み付けを１／２にしているのは演算処理を簡素化するためであり、例えば右に１ビットシフトすることにより差分値D01、差分値Dm11、差分値D10、差分値D11、差分値E10、差分値D01を半分に重み付けできる。このような重み付けにより、第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの左上頂点画素であるか否かを、より高精度に検出できる。
【００５８】
ここまで予測方向を判定する基本処理に、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を追加する例を説明した。以下、チェッカーブロックの左上以外の頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を追加する例を説明する。
【００５９】
図１０は、第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの右上頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11、第１予測点画素P（0,1）と第２参照画素P(0,2)との差分値D01、第１予測点画素P（0,1）と第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、第１予測点画素P（0,1）と第４参照画素P(1,1)との差分値D10を算出する。
【００６０】
４つの差分値のうち差分値Dm11が最も小さい場合、仮予測モード判定部１６は、第１参照画素P(1,2)と第２参照画素P(0,2)との差分値E10、第１参照画素P(1,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E01、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E11を算出する。仮予測モード判定部１６は、差分値E10が差分値E01より小さく、かつ差分値E10が差分値E11より小さいとき、予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの右上頂点画素である可能性が高いと判定し、仮予測モードインデックスに右上以外の予測方向を設定する。例えば、左予測を設定する。最終予測モード判定部１８は、仮予測モードインデックスに設定されている予測方向をそのまま、対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードに最終決定する。
【００６１】
以上の判定処理において下記の重み付け処理を適用できる。仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。
【００６２】
D10<D11/2
D10<D01/2
Dm11<D11/2
Dm11<D01/2
【００６３】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。上記の判定式を一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００６４】
E10<E01/2
E10<E11/2
【００６５】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの右上頂点画素である可能性が高いと判定し、左予測を仮予測モードインデックスに設定する。一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００６６】
図１１は、第１予測点画素P(0,1)が、チェッカーブロックの左下頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11、第１予測点画素P（0,1）と第２参照画素P(0,2)との差分値D01、第１予測点画素P（0,1）と第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、第１予測点画素P（0,1）と第４参照画素P(1,1)との差分値D10を算出する。
【００６７】
仮予測モード判定部１６は、差分値D01が差分値D11より小さく、差分値D01が差分値D10より小さく、かつ差分値Dm11が差分値D10より小さい場合、第１参照画素P(1,2)と第２参照画素P(0,2)との差分値E10、第１参照画素P(1,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E01、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E11を算出する。
【００６８】
仮予測モード判定部１６は、差分値E01が差分値E10より小さく、差分値E01が差分値E11より小さく、かつ既に符号化された画素のうちチェッカーブロックの頂点画素（特に、左上頂点画素、左下頂点画素）の可能性があると判定された画素が存在する場合、予測点画素P（0,1）が、チェッカーブロックの左下頂点画素の可能性があると判定する。仮予測モード判定部１６は、予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの左下頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定する。
【００６９】
仮予測モードインデックスに、上述の左下頂点画素である可能性を示す値が設定されている場合、最終予測モード判定部１８は、対象画素P（0,0）の左隣の第２予測点画素P（1,0）と第４参照画素P(1,1)との差分値F01、第２予測点画素P（1,0）と第１予測点画素P(0,1)との差分値Fm11を算出する。最終予測モード判定部１８は、差分値Fm11が差分値F01より小さい場合(Fm11<F01)、左上予測を最終的な予測モードに決定する。差分値Fm11が差分値F01以上の場合(Fm11≧F01)、上予測を最終的な予測モードに決定する。
【００７０】
以上の判定処理において下記の重み付け処理を適用できる。仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。
【００７１】
D01<D11/2
D01<D10/2
Dm11<D10/2
【００７２】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。上記の判定式を一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００７３】
E01<E10/2
E01<E11/2
【００７４】
上記の判定式の全てを満たし、かつ既に符号化された画素のうちチェッカーブロックの頂点画素の可能性があると判定された画素が存在する場合、仮予測モード判定部１６は第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左下頂点画素である可能性を示す値を仮予測モードインデックスに設定する。一つでも条件を満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００７５】
図１２は、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの右下頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明するための図である。仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1）と第１参照画素P(1,2)との差分値D11、第１予測点画素P（0,1）と第２参照画素P(0,2)との差分値D01、第１予測点画素P（0,1）と第３参照画素P(-1,2)との差分値Dm11、第１予測点画素P（0,1）と第４参照画素P(1,1)との差分値D10を算出する。
【００７６】
４つの差分値のうち差分値Dm11が他の差分値より顕著に大きい場合、仮予測モード判定部１６は、第１参照画素P(1,2)と第２参照画素P(0,2)との差分値E10、第２参照画素P(0,2)と第３参照画素P(-1,2)との差分値Em10、第２参照画素P(0,2)と第４参照画素P(1,1)との差分値E11を算出する。仮予測モード判定部１６は、差分値E10が差分値Em10より小さく、かつ差分値E11が差分値Em10より小さいとき、予測点画素P（0,1）がチェッカーブロックの右下頂点画素である可能性が高いと判定し、仮予測モードインデックスに左予測を設定する。最終予測モード判定部１８は、仮予測モードインデックスに設定されている予測方向をそのまま、対象画素P（0,0）の符号化に用いる予測モードに最終決定する。
【００７７】
以上の判定処理において下記の重み付け処理を適用できる。仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。
【００７８】
D11<Dm11/2
D01<Dm11/2
D10<Dm11/2
【００７９】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は下記の判定式を実行する。上記の判定式を一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００８０】
E10<Em10/2
E11<Em10/2
【００８１】
上記の判定式を全て満たした場合、仮予測モード判定部１６は、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの右下頂点画素である可能性が高いと判定し、左予測を仮予測モードインデックスに設定する。一つでも満たさない場合、仮予測モード判定部１６は差分値が最小の方向を、仮予測モードインデックスに設定する。
【００８２】
以上、第１予測点画素P(0,1)がチェッカーブロックの左上頂点画素、右上頂点画素、左下頂点画素、右下頂点画素であるか否かを判定するための判定処理を説明した。これら４つの判定処理の全部又は一部を、予測方向を判定する基本処理に追加することができる。
【００８３】
以上説明したように実施の形態１によれば、対象画素の１ライン上の予測点画素と、その予測点画素の隣接画素の関係から、対象画素とその隣接画素の関係を推定し、その関係をもとに予測誤差値を生成する画像圧縮手法にて、符号化効率を向上させることができる。具体的には、予測点画素を対象画素の１ライン上の画素と、対象画素の左隣の画素の２箇所に設定する。これにより予測点画素がチェッカーパターンのクロスポイントに位置する画素、即ちチェッカーボックスの頂点画素であるか否かを的確に判定できる。従って、予測点画素がチェッカーボックスの頂点画素である場合に、対象画素との差分が大きい予測方向が選択されることを防止できる。よって、予測点画素がチェッカーボックスの頂点画素である場合における対象画素の予測符号量の増加を抑制できる。
【００８４】
また、予測方向を判定するために用いる周辺画素の数が少なく、少ない回路規模かつ少ないバッファ容量で実現できる。またソフトウェアで実装する場合も演算量が少ないため、安価なプロセッサとメモリで実現できる。
【００８５】
図１３は、本発明の実施の形態２に係る画像復号装置２０の構成を示す図である。画像復号装置２０は、予測誤差復号部２１、加算部２２、復号バッファ２５、仮予測モード判定部２６、仮予測モードインデックス記憶部２７、最終予測モード判定部２８、予測画素選択部２９を備える。
【００８６】
予測誤差復号部２１には、実施の形態１に係る画像符号化装置１０により圧縮符号化された画像の復号対象画素の予測誤差値が入力される。予測誤差復号部２１は、符号化された予測誤差値を、図１の予測誤差符号化部１２による圧縮符号化方式に対応する伸張復号方式に従い復号する。予測誤差復号部２１は、復号した予測誤差値を加算部２２に出力する。
【００８７】
加算部２２は、復号された予測誤差値と、予測画素選択部２９により選択された予測画素の値を加算して復号対象画素の値を復元する。加算部２２は、復元した復号対象画素の値を外部出力するとともに、復号バッファ２５に出力する。
【００８８】
復号バッファ２５はＦＩＦＯ（First In, First Out）方式のバッファであり、復号された画素の値を設定画素数分、一時記憶するバッファである。復号バッファ２５は、実施の形態１に係る画像符号化装置１０の局部復号バッファ１５に相当し、同等の記憶領域が確保される。
【００８９】
仮予測モード判定部２６は、復号対象画素の１ライン上に隣接する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを仮決定する。仮予測モード判定部２６は、復号バッファ２５から第１予測点画素、第１参照画素、第２参照画素、第３参照画素、第４参照画素の復号値を読み出し、それら復号値間の関係から予測モードを仮決定する。仮予測モード判定部２６は、仮決定した予測モードを示す値を仮予測モードインデックスに設定し、仮予測モードインデックス記憶部２７に出力する。
【００９０】
仮予測モードインデックス記憶部２７は、仮予測モード判定部２６から入力される仮予測モードインデックスを一時記憶する。仮予測モードインデックス記憶部２７は、入力された仮予測モードインデックスを１ライン分の処理時間、遅延させて最終予測モード判定部２８に出力する。
【００９１】
最終予測モード判定部２８は、仮予測モードインデックス記憶部２７から読み出した復号対象画素の仮予測モードインデックスと、復号対象画素の少なくとも１つ左に位置する既に復号された画素の復号値と、既に復号されたその周辺画素の復号値の関係から、復号対象画素の復号に用いる予測モードを最終決定する。具体的には最終予測モード判定部２８は、仮予測モードインデックス記憶部２７から仮予測モードインデックスを読み出し、復号バッファ２５から第２予測点画素、第４参照画素、第１予測点画素の復号値を読み出し、仮予測モードインデックスおよび当該復号値間の関係から、予測モードを最終決定する。最終予測モード判定部２８は、最終決定した予測モードを示す値を予測画素選択部２９に出力する。
【００９２】
予測画素選択部２９は、最終予測モード判定部２８から入力される予測モードを示す値にもとづき、復号対象画素の予測画素を選択し、その予測画素の復号値を復号バッファ２５から読み出す。具体的には復号バッファ２５内の、復号対象画素の左上隣画素、上隣画素、右上隣画素、左隣画素の復号値の中から、予測モードに応じて一つを選択する。予測画素選択部２９は、選択した予測画素の値を、加算部２２に出力する。
【００９３】
実施の形態２に係る画像復号装置２０の復号バッファ２５、仮予測モード判定部２６、仮予測モードインデックス記憶部２７、最終予測モード判定部２８、予測画素選択部２９は基本的に、実施の形態１に係る画像符号化装置１０の局部復号バッファ１５、仮予測モード判定部１６、仮予測モードインデックス記憶部１７、最終予測モード判定部１８、予測画素選択部１９と同じ処理を実行する。従って対象画素の予測画素は、画像符号化装置１０及び画像復号装置２０の両方で同じ画素が選定される。
【００９４】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る画像復号装置２０による、対象画素の復号処理を説明するためのフローチャートである。仮予測モード判定部２６は、復号対象画素の上隣の第１予測点画素と、第１予測点画素の周辺画素との差分値を算出する（Ｓ３０）。仮予測モード判定部２６は、差分値が最小の周辺画素が左上隣画素であるか否か判定する（Ｓ３１）。左上隣の画素でない場合（Ｓ３１のＮ）、仮予測モード判定部２６及び最終予測モード判定部２８は予測モードを、差分値が最小の方向に決定する（Ｓ３８）。左上隣の画素である場合（Ｓ３１のＹ）、仮予測モード判定部２６は、第１予測点画素の上隣画素と左隣画素の差分値を算出する（Ｓ３２）。
【００９５】
仮予測モード判定部２６は、ステップＳ３２で算出した第１予測点画素の上隣画素と左隣画素の差分値と、ステップＳ３１で算出した第１予測点画素とその上隣画素の差分値を比較する（Ｓ３３）。前者の差分値が後者の差分値以上の場合（Ｓ３３のＮ）、仮予測モード判定部２６及び最終予測モード判定部２８は、予測モードを左上方向に決定する（Ｓ３７）。前者の差分値が後者の差分値より小さい場合（Ｓ３３のＹ）、仮予測モード判定部２６は、復号対象画素の左隣の第２予測点画素と、第２予測点画素の周辺画素との差分値を算出する（Ｓ３４）。
【００９６】
仮予測モード判定部２６は、第２予測点画素とその上隣画素との差分値と、第２予測点画素とその右上隣画素との差分値を比較する（Ｓ３５）。前者の差分値が後者の差分値以上の場合（Ｓ３５のＮ）、仮予測モード判定部２６及び最終予測モード判定部２８は、予測モードを左上方向に決定する（Ｓ３７）。前者の差分値が後者の差分値より小さい場合（Ｓ３５のＹ）、仮予測モード判定部２６及び最終予測モード判定部２８は、予測モードを上方向に決定する（Ｓ３６）。
【００９７】
予測モードが決定された後（Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ３８）、予測画素選択部２９は、予測モードが示す方向に隣接する画素を、復号対象画素の予測画素に選定する（Ｓ３９）。予測誤差復号部２１は、符号化された復号対象画素の予測誤差値を復号する（Ｓ４０）。加算部２２は、復号された予測誤差値に、選定された予測画素の値を加算し、復号対象画素の値を復元する（Ｓ４１）。
【００９８】
以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１に係る圧縮符号化された画像を復号できる。実施の形態１に係る画像符号化装置１０及び実施の形態２に係る画像復号装置２０を同一バス上に接続すれば、バスを通る画像データ量を圧縮できる。従って、実施の形態１に係る画像符号化装置１０及び実施の形態２に係る画像復号装置２０が搭載されるシステムの負荷を低減し、処理遅延を抑制できる。
【００９９】
以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。
【０１００】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１０１】
例えば上述の説明では、符号化対象画素の１ライン上の隣接画素として、符号化対象画素の上隣画素を予測点画素とした。１ライン上の隣接画素としては上隣画素が最も好ましいが、左上隣画素または右上隣画素を予測点画素にすることを排除するものではない。また、予測精度が保たれる範囲であれば、１ライン上ではなく、数ライン上の画素を用いて処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  画像符号化装置、  １１  減算部、  １２  予測誤差符号化部、  １３  予測誤差復号部、  １４  加算部、  １５  局部復号バッファ、  １６  仮予測モード判定部、  １７  仮予測モードインデックス記憶部、  １８  最終予測モード判定部、  １９  予測画素選択部、  ２０  画像復号装置、  ２１  予測誤差復号部、  ２２  加算部、  ２５  復号バッファ、  ２６  仮予測モード判定部、  ２７  仮予測モードインデックス記憶部、  ２８  最終予測モード判定部、  ２９  予測画素選択部。
【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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