(57)【要約】【課題】処理が不要な予測モードを増やすことによって、演算コストをより削減することができる予測モード選択方法を提供する。【解決手段】予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、選択した最有力予測モードの予測モード番号とスキャン順が一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、選択した最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、スキャン順が一致しない予測モード番号と、予測画像が一致しない予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有する。【選択図】図１
2015180007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号とスキャン順が一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、
スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。
【請求項２】
予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、
予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、
所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。
【請求項３】
前記判定ステップでは、前記スキャン順と前記予測画像とが共に一致しない、または前記所属グループと前記予測画像とが共に一致しない前記予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項１または２に記載の予測モード選択方法。
【請求項４】
前記判定ステップでは、前記スキャン順が一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項１または２に記載の予測モード選択方法。
【請求項５】
前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属するグループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項１または２に記載の予測モード選択方法。
【請求項６】
前記選択ステップでは、前記隣接ブロックの複数の予測モードを全て選択するか、あるいは最頻出となる予測モード１つを選択することにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の予測モード選択方法。
【請求項７】
前記選択ステップでは、前記隣接ブロックから求められるｍｏｓｔ  ｐｒｏｂａｂｌｅ  ｍｏｄｅの１つもしくは全てを求めることにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の予測モード選択方法。
【請求項８】
コンピュータに、請求項１から７のいずれか１項に記載の予測モード選択方法を実行させるための予測モード選択プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像符号化の予測モードの選択を行う予測モード選択方法及び予測モード選択プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ．２６４などの映像符号化規格では、符号化対象画像を小領域に分割し、分割領域（小領域）毎に予測モードおよび予測ブロックサイズを決定し、予測画像との残差を直交変換し、直交変換係数を予測モードおよび予測ブロックサイズ情報と共に符号化する方法が主流となっている。予測モードとしては、画面内情報から予測画像を生成するＩｎｔｒａ予測と、既に符号化済みの別フレームから予測画像を生成するＩｎｔｅｒ予測の２通りに大別される。
【０００３】
Ｉｎｔｒａ予測の例として、Ｈ．２６４のＩｎｔｒａ４ｘ４予測について説明する。図６は、Ｈ．２６４のｉｎｔｒａ４×４予測の一例を示す説明図である。Ｈ．２６４では、図６に示す通り、符号化対象ブロックに隣接する４つの符号化済みブロックＡ〜Ｄの１３画素からＩｎｔｒａ予測画像を作成する。Ｉｎｔｒａ４ｘ４予測は合計９種類のモードが存在する。図７は、９種類の予測モードを示す説明図である。図７に示すように隣接画素を矢印に示す方向にコピーするような形で各予測画像を作成する。Ｉｎｔｒａ４ｘ４予測では、これら９種類のモードから最も符号化効率の高いモードを選択し、そのモード番号と予測残差信号（予測画像と原画像の差分の情報）を符号化する。
【０００４】
このうち、モード番号の符号化では、ｍｏｓｔ  ｐｒｏｂａｂｌｅ  ｍｏｄｅ（以下、ＭＰＭと称する）という概念を用いることで符号量を削減している。図６で示される隣接の符号化済みブロックＡ、Ｂで選択されたモード番号のうち、小さい方のモード番号をＭＰＭと定義し、ＭＰＭと同じモード番号を選択した場合はヘッダ符号量が最小となる。図８は、Ｈ．２６４のｉｎｔｒａ４×４予測の一例を示す説明図である。図８に示すように左隣接ブロックＡの予測モードがモード５、上隣接ブロックＢの予測モードがモード２であったとき、ＭＰＭはモード２となる。そのため符号化対象ブロックでは、モード２を選択した場合が最もモード番号の符号量、即ちヘッダ符号量Ｒ＿Ｈが小さくなる。
【０００５】
ＲＤ最適化法による予測モードおよび予測ブロックサイズ選択では、以下のようなコスト関数を用いて決定される方法が一般的である。
コスト＝Ｄ＋λ×（Ｒ＿Ｔ＋Ｒ＿Ｈ）  ・・・（１）
ここでＤは歪み、Ｒ＿Ｔは直交変換係数符号量（ＤＣＴ係数符号量）、Ｒ＿Ｈはヘッダ符号量、λは量子化幅や予測モードから決定される定数（ラグランジュ定数）である。（１）式のコスト関数を用い、各予測モードおよび予測ブロックサイズについてコストを算出し、コストが最も小さい予測モードと予測ブロックサイズの組み合わせを選ぶことで、符号化効率の高い映像圧縮を行うことができる。
【０００６】
図９は、コスト関数によるＩｎｔｒａ予測モード選択を行う装置（Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。本装置は、ヘッダコスト計算部１、制御部２、Ｉｎｔｒａ予測画像生成部３、予測残差コスト計算部４、コスト計算部５、最小コスト判定部６から構成する。ヘッダコスト計算部１は、隣接ブロックの予測モード情報が入力されると、隣接ブロックの予測モード情報を元にヘッダコストＲ＿Ｈを計算して出力する。制御部２は、全Ｉｎｔｒａ予測モード番号を０から順に出力する。Ｉｎｔｒａ予測画像生成部３は、入力された予測モード番号に関する予測画像を隣接画素を元に生成・出力する。
【０００７】
予測残差コスト計算部４は、Ｉｎｔｒａ予測画像と原画像の差分から歪みＤとＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔを算出して出力する。コスト計算部５は、予測モード番号と量子化幅からλを計算し、このλと、入力されたヘッダコストＲ＿Ｈ、歪みＤ、およびＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔを用いて（１）式の計算に従いこの予測モードのコストを計算する。最小コスト判定部６は、予測モード番号とそれに対する予測モードコストを全ての予測モードに関して受信し、最も予測モードコストが小さい予測モード番号を求めて予測モードコストと共に出力する。
【０００８】
次に、図１０を参照して、図９に示す装置の処理動作を説明する。図１０は、図９に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、全Ｉｎｔｒａ予測モードｎに対して次の反復処理（ステップＳ２１〜Ｓ２５）を行う。まず、ヘッダコスト計算部１は、対象予測モードｎのヘッダ符号量Ｒ＿Ｈを算出する（ステップＳ２１）。また、Ｉｎｔｒａ予測画像生成部３は、対象予測モードｎのＩｎｔｒａ予測画像を算出する（ステップＳ２２）。続いて、予測残差コスト計算部４は、原画像との差分信号からＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔと歪みＤを算出する（ステップＳ２３、Ｓ２４）。そして、コスト計算部５は、（１）式を用いて対象予測モードｎのコストを算出する（ステップＳ２５）。次に、最小コスト判定部６は、以上の反復処理により求まった全Ｉｎｔｒａ予測モードのコストを比較し、最もコストが小さかったモードをＩｎｔｒａ予測モードに決定する（ステップＳ２６）。
【０００９】
しかし、多くの予測モードおよび予測ブロックサイズに対して上記コストを算出するには多くの演算量が必要である。特に歪みＤとＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔに関しては、予測残差に直交変換を施して符号量および歪みを求める必要があるため、非常に処理量が多い。そこで、符号化効率を可能な限り落とさずに処理量を削減する方法として、例えば特許文献１のような技術を利用する方法が考えられる。本方法は、異なる予測モードの間で予測画像が一致する予測モードを検出する技術である。予測画像が一致するモード同士は、（１）式の歪みＤとＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔが一致するため、これらの値は１回だけ計算して結果を共用することで、演算量を削減することができる。
【００１０】
ところで、２０１３年に規格化された映像符号化標準ＨＥＶＣでは、Ｈ．２６４と比較して予測ブロックサイズや予測モード、直交変換サイズの選択肢が大幅に増加した。ここでＩｎｔｒａ予測に着目すると、予測ブロックサイズは４ｘ４、８ｘ８、１６ｘ１６に加えて３２ｘ３２の計４種類になり、予測モードは９種類だったのが３５種類、直交変換サイズもこれまで４ｘ４と８ｘ８の２種類だったものが予測ブロックサイズ以下の最大４種類（４ｘ４〜３２ｘ３２）に増加した。なお、直交変換サイズ４ｘ４と８ｘ８については、符号化効率向上のため、予測モードに応じて予測残差係数のスキャン順が縦方向、横方向、斜め方向のいずれかが適用されるようになっている。例えば予測モードが６〜１４の場合は縦方向スキャン、２２〜３０の場合は横方向スキャン、それ以外は斜め方向スキャンとなる。
【００１１】
上記従来技術の方法による高速化をＨＥＶＣに適用する場合、この４ｘ４および８ｘ８ブロックでは予測画像とスキャン順が共に一致する場合にのみ、歪みＤとＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔが一致するため、予測画像の他にスキャン順の一致も考慮する必要がある。
【００１２】
図１１は、高速化手法を用いた装置（高速Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。図１１において、図９に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す装置が図９に示す装置と異なる点は、制御部２に代えて、予測モード要否リスト生成部２１と予測要否機能付き制御部２２が設けられている点である。
【００１３】
予測モード要否リスト生成部２１は、隣接ブロックの予測モード情報と隣接画素から予測モード要否リストを作成して出力する。予測要否機能付き制御部２２は、予測モード要否リストを受け取ると、予測モードのうち「処理必要」とされた予測モードの番号のみを順番に出力する。
【００１４】
次に、図１２を参照して、図１１に示す装置の処理動作を説明する。図１２は、図１１に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。図１２において、図１０に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。処理が始まると、予測モード要否リスト生成部２１は、全Ｉｎｔｒａ予測モードのうち、処理が必要なモードと不要なモードを判断して予測モード要否リストを作成して出力する（ステップＳ３１）。そして、予測要否機能付き制御部２２は、予測モード要否リストを参照して、「処理必要」と判断されたＩｎｔｒａ予測モードについてのみ、図１０に示す処理動作と同様の処理動作に従ってコストを算出し、最も予測モードコストが小さかったモードをＩｎｔｒａ予測モードに決定する（ステップＳ２１〜Ｓ２６）。
【００１５】
次に、図１３を参照して、図１１に示す予測モード要否リスト生成部２１の内部構成を説明する。図１３は、図１１に示す予測モード要否リスト生成部２１の内部構成を示すブロック図である。予測モード要否リスト生成部２１は、スキャン順一致リスト出力部２１１、予測画像一致判定部２１２、２集合合成部２１３、ヘッダコスト計算部２１４、最小ヘッダコスト判定部２１５、予測モード要否リスト保持部２１６から構成する。
【００１６】
スキャン順一致リスト出力部２１１は、スキャン順が一致するモードのリストを予め保持しており、スキャン順一致モードリストとして出力する。予測画像一致判定部２１２は、隣接画素から予測画像が一致するモードを求め、予測画像一致モードリストを作成して出力する。２集合合成部２１３は、入力された二つのリストを合成し、両リストとも共通するモードの組を求めて出力する。図１５は、一致モードリストの一例を示す説明図である。図１６は、予測画像一致かつスキャン順一致モードの組の一例を示す説明図である。図１５に示すスキャン順一致モードリストと予測画像一致モードリストが入力された場合、２集合合成部２１３は、図１６の表に示す組を求め、１組から順番に、この組に所属するモード番号一式を出力する。
【００１７】
ヘッダコスト計算部２１４は、予測モード番号が入力されると、隣接ブロックの予測モード情報を元に、入力された予測モード番号に対するヘッダ符号量Ｒ＿Ｈを計算して出力する。最小ヘッダコスト判定部２１５は、２集合合成部２１３から送られるモード番号の組について、各予測モードのヘッダコストをヘッダコスト計算部２１４に問い合わせ、この組の中で最もヘッダコストが小さい予測モードの番号を出力する。
【００１８】
予測モード要否リスト保持部２１６は、全予測モードに対する予測モード処理の要否判定結果を保持および出力する。処理開始時点では、保持された全予測モードの要否判定結果は「処理不要」となっている。予測モード要否リスト保持部２１６は、最小ヘッダコスト判定部２１５から最小ヘッダコストの予測モード番号を受けると、保持されている対象予測モードの要否判定結果を「処理必要」に変更する。
【００１９】
次に、図１４を参照して、図１３に示す予測モード要否リスト生成部２１の処理動作を説明する。図１４は、図１３に示す予測モード要否リスト生成部２１の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持部２１６は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する（ステップＳ４１）。
【００２０】
次に、スキャン順一致リスト出力部２１１は、スキャン順が一致するモードの組を求める（ステップＳ４２）。これと並行して、予測画像一致判定部２１２は、予測画像が一致するモードの組を求める（ステップＳ４３）。これらの処理によって求められた一致モードリストを図１５に示す。簡単のため、予測モードはモード１〜１２の１２種類とした場合の例を示している。図１５に示す上の表は予測画像一致モードリストの例で、モード１〜５の予測画像、およびモード６〜１０の予測画像がそれぞれ等しい場合の結果を示す。この場合、実質的に予測画像はパターン１〜４の４種類しか無いことになる。図１５に示す下の表はスキャン順一致モードリストの例で、モード１〜３、６、７、１１のスキャン順がそれぞれ等しく、またモード４、５、８〜１０、１２のスキャン順が等しい場合の例を示す。
【００２１】
次に、２集合合成部２１３は、この分類を元にスキャン順も予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Ｓとする（ステップＳ４４）。次に、ヘッダコスト計算部２１４は、この組Ｓに属する各予測モードのヘッダ符号量Ｒ＿Ｈを算出する（ステップＳ４５）。そして、最小ヘッダコスト判定部２１５は、これらＳに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部２１６は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する（ステップＳ４６）。
【００２２】
図１７は、本処理による予測モード要否リストの結果の一例を示す図である。図１５に示す例を、スキャン順も予測画像も一致する組に分けると図１７に示す上の表に示す６組に分類される。このうち、各組で最もヘッダ符号量が少ない予測モードに丸印を付けている。同一組の予測モードは（１）式のうち歪みＤとＤＣＴ係数符号量Ｒ＿Ｔが等しくなるため、ヘッダ符号量Ｒ＿Ｈの大小がそのままコストの大小となる。従って、各組では丸印が付いているモードのコストが最も小さいことが分かり、それ以外の予測モードのコストは計算する必要がない。この結果をリスト化したのが下の予測モード要否リストである。符号化の際は、本表で「要」と書かれたモードのみコスト計算を行うことで、符号化効率を維持しつつ演算量を抑えることができる。
【００２３】
次に、他の高速化手法の例を説明する。図１８は、他の高速化手法を実現する装置（高速Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。図１８において、図１１に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１８に示す装置が図１１に示す装置と異なる点は、予測要否機能付き制御部２２に代えて、制御部２と要否判定部２３が設けられている点である。
【００２４】
制御部２は予測モード番号を出力する。要否判定部２３は、予測モード要否リスト生成部２１から送られてくる予測モード要否リストを元に、制御部２から送られてくる予測モード番号の要否を判定する。要否判定部２３は、「処理必要」と判断された予測モード番号は出力するが、「処理不要」と判断された予測モード番号は出力しない。
【００２５】
次に、図１９を参照して、図１８に示す装置の処理動作を説明する。図１９は、図１８に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。図１９において、図１２に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。処理が始まると、予測モード要否リスト生成部２１は、全Ｉｎｔｒａ予測モードのうち、処理が必要なモードと不要なモードを判断して予測モード要否リストを作成して出力する（ステップＳ３１）。そして、ステップＳ３２、ステップＳ２１〜Ｓ２５の反復処理を行う。要否判定部２３は、対象予測モードの処理が必要か否かを要否結果を元に判定する（ステップＳ３２）。この判定の結果、必要と判定された場合は、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理を実行する。一方、処理が不要と判定された場合にはステップＳ２１〜Ｓ２５の処理を行わず、次の予測モードの反復処理に移る。この処理動作によって、処理の高速化を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特許第４７９７００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
前述したように、ＨＥＶＣでは、予測画像とスキャン順が共に一致したモードしか処理の削減ができない。このため、特許文献１に記載の予測モード選択方法にあっては、削減できる処理が限定されてしまい、演算コストを削減することができないという問題がある。
【００２８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、処理が不要な予測モードを増やすことによって、演算コストをより削減することができる予測モード選択方法及び予測モード選択プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明は、予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号とスキャン順が一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００３０】
本発明は、予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００３１】
本発明は、前記判定ステップでは、前記スキャン順と前記予測画像が共に一致しない、または前記所属グループと前記予測画像が共に一致しない前記予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。
【００３２】
本発明は、前記判定ステップでは、前記スキャン順が一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。
【００３３】
本発明は、前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属するグループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。
【００３４】
本発明は、前記選択ステップでは、前記隣接ブロックの複数の予測モードを全て選択するか、あるいは最頻出となる予測モード１つを選択することにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする。
【００３５】
本発明は、前記選択ステップでは、前記隣接ブロックから求められるｍｏｓｔ  ｐｒｏｂａｂｌｅ  ｍｏｄｅの１つもしくは全てを求めることにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする。
【００３６】
本発明は、コンピュータに、前記予測モード選択方法を実行させるための予測モード選択プログラムである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードを増やすことができるため、演算コストをより削減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態の装置構成を示すブロック図である。
【図２】処理結果の一例を示す説明図である。
【図３】図１に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態の装置構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】Ｈ．２６４のｉｎｔｒａ４×４予測の一例を示す説明図である。
【図７】９種類の予測モードを示す説明図である。
【図８】Ｈ．２６４のｉｎｔｒａ４×４予測の一例を示す説明図である。
【図９】コスト関数によるＩｎｔｒａ予測モード選択を行う装置（Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１１】高速化手法を用いた装置（高速Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示す予測モード要否リスト生成部２１の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示す予測モード要否リスト生成部２１の処理動作を示すフローチャートである。
【図１５】一致モードリストの一例を示す説明図である。
【図１６】予測画像一致かつスキャン順一致モードの組の一例を示す説明図である。
【図１７】予測モード要否リストの結果の一例を示す図である。
【図１８】他の高速化手法を実現する装置（高速Ｉｎｔｒａ予測モード判定部）の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態による予測モード選択方法を説明する。始めに、本発明の予測モード選択方法の原理について説明する。本発明の予測モード選択方法は、隣接ブロックの予測モード情報から１つもしくは複数の予測モード番号を求める機能と、求めた１つもしくは複数の予測モード番号とスキャン順が一致しないモード番号を求める機能と、求めた１つもしくは複数の予測モード番号と予測画像が一致しないモード番号を求める機能を有する。そして、スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能を新たに追加する。
【００４０】
隣接ブロックの予測モード情報から１つもしくは複数のモード番号を求める機能の具体例としては、例えば隣接ブロックの予測モードのいずれか一つ、または全てを求める機能である。いずれか一つを絞る方法としては、例えば最頻出のモードや、最もモード番号が小さいモードが挙げられる。別の具体例としては、隣接ブロックから求められるＭＰＭの１つもしくは全てを求める機能である。また、いずれか一つを絞る方法としては、例えば最もモード番号が小さいモードが挙げられる。
【００４１】
スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能の具体例としては、例えば、スキャン順も予測画像も共に一致しない予測モードを「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、スキャン順が一致しないモードのみ「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、予測画像が一致しない予測モードのみ「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、従来法ではスキャン順と予測画像の一致から判断しているが、このうちスキャン順による区分の代わりに、予測方向でグループ化し、予測方向グループが一致しているか否かを判断基準とする。
【００４２】
＜第１実施形態＞
次に、本発明の第１実施形態による予測モード選択方法を説明する。図１は同実施形態の装置構成を示すブロック図である。この図において、図１３に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が従来の装置と異なる点は、最有力モード番号判定部２１７、２つの不一致モード照合部２１８、２１９、不要モード追加判定部２２０、予測モード要否リスト保持更新部２２１が設けられている点である。
【００４３】
最有力モード番号判定部２１７は、隣接ブロックの予測モード情報からＭＰＭを求め、最有力モード番号として出力する。不一致モード照合部２１８は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力とし、リスト中で最有力モード番号と別のカテゴリに区分されている予測モード番号を出力する。不一致モード照合部２１８は、スキャン順一致モードリストを入力した場合には、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。不一致モード照合部２１９は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力とし、リスト中で最有力モード番号と別のカテゴリに区分されている予測モード番号を出力する。不一致モード照合部２１９は、予測画像一致モードリストを入力した場合には、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
【００４４】
不要モード追加判定部２２０は、入力された２つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求める。予測モード要否リスト保持更新部２２１は、全予測モードに対する予測モード処理の要否判定結果を保持および出力する。処理開始時点では、保持された全予測モードの要否判定結果は「処理不要」となっている。最小ヘッダコスト判定部２１５から最小ヘッダコストの予測モード番号を受けると、保持されている当該予測モードの要否判定結果を「処理必要」に変更する。また、不要モード追加判定部２２０からモード番号を受け取ると、保持されている予測モードの要否判定結果を「処理不要」に変更する。なお、最小ヘッダコスト判定部２１５から入力されるモード番号と不要モード追加判定部２２０から同じモード番号が入力された場合には、不要モード追加判定部２２０の結果を優先とし、「処理不要」に変更する。
【００４５】
図１に示す予測モード要否リスト生成部２１では、隣接ブロックの予測モード情報から１つもしくは複数のモード番号を求める機能として、ＭＰＭのスキャン順全てを用いるものとする。また、スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能として、スキャン順も予測画像も共に一致しない予測モードを「処理不要」な予測モードと判断するものとする。
【００４６】
例えば、図１に示す予測モード要否リスト生成部２１に対して図１５に示す予測画像一致モードリストとスキャン順一致モードリストの組が入力され、ＭＰＭが９だった場合の判定結果を図２に示す。図２は、処理結果の一例を示す説明図である。従来技術では「処理必要」と判断されていた予測モードのうち、モード１とモード１１はスキャン順、予測画像ともＭＰＭと異なるため「処理不要」と判断されることになる。
【００４７】
次に、図３を参照して、図１に示す装置の処理動作を説明する。図３は、図１に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持更新部２２１は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する（ステップＳ１）。
【００４８】
次に、スキャン順一致リスト出力部２１１は、スキャン順が一致するモードの組を求める（ステップＳ２）。これと並行して、予測画像一致判定部２１２は、予測画像が一致するモードの組を求める（ステップＳ３）。
【００４９】
次に、２集合合成部２１３は、この分類を元にスキャン順も予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Ｓとする（ステップＳ４）。次に、ヘッダコスト計算部２１４は、この組Ｓに属する各予測モードのヘッダ符号量Ｒ＿Ｈを算出する（ステップＳ５）。
【００５０】
次に、最小ヘッダコスト判定部２１５は、これらＳに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部２１６は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する（ステップＳ６）。
【００５１】
次に、不一致モード照合部２１８は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力し、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。また、不一致モード照合部２１９は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力し、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
【００５２】
次に、不要モード追加判定部２２０は、入力された２つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求めて出力する。これを受けて、予測モード要否リスト保持更新部２２１は、予測モード要否リストのうち、スキャン順も予測画像もＭＰＭと異なる予測モードの項目を「処理不要」に変更する（ステップＳ７）。
【００５３】
このように、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードが増えるため、演算コストをより削減することができる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による予測モード選択方法を説明する。図４は同実施形態の装置構成を示すブロック図である。この図において、図１に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が図１に示す装置と異なる点は、スキャン順一致リスト出力部２１１に代えて予測方向グループ一致リスト出力部２２２が設けられている点である。第２実施形態は、第１実施形態においてスキャン順が一致するモードをリスト化したスキャン順一致モードリストを用いる代わりに、予め予測方向に従って予測モードをグループ化した予測方向グループ一致リストを用いる点が異なる。
【００５５】
予測方向グループ一致リスト出力部２２２は、予め予測方向に従って予測モードをグループ化した予測モードグループ一致リストを出力する。
【００５６】
次に、図５を参照して、図４に示す装置の処理動作を説明する。図５は、図４に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持更新部２２１は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する（ステップＳ１１）。
【００５７】
次に、予測方向グループ一致リスト出力部２２２は、予測方向グループの一致判定を行い、予測方向グループ一致モードリストを出力する（ステップＳ１２）。これと並行して、予測画像一致判定部２１２は、予測画像が一致するモードの組を求める（ステップＳ１３）。
【００５８】
次に、２集合合成部２１３は、この分類を元に予測方向グループも予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Ｓとする（ステップＳ１４）。次に、ヘッダコスト計算部２１４は、この組Ｓに属する各予測モードのヘッダ符号量Ｒ＿Ｈを算出する（ステップＳ１５）。
【００５９】
次に、最小ヘッダコスト判定部２１５は、これらＳに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部２１６は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する（ステップＳ１６）。
【００６０】
次に、不一致モード照合部２１８は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力し、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。また、不一致モード照合部２１９は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力し、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
【００６１】
次に、不要モード追加判定部２２０は、入力された２つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求めて出力する。これを受けて、予測モード要否リスト保持更新部２２１は、予測モード要否リストのうち、スキャン順も予測画像もＭＰＭと異なる予測モードの項目を「処理不要」に変更する（ステップＳ１７）。
【００６２】
以上説明したように、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードが増えるため、演算コストをより削減することができる。また、一般的にスキャン順は隣接ブロック間の相関性が高いため、予測画像が等しい予測モードの組の中で、隣接ブロックとの相関性が低いスキャン順を持つ予測モードを「処理不要」としても、符号化効率の劣化は極めて小さくすることができる。
【００６３】
前述した実施形態における予測モード要否リスト生成部２１をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００６４】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
処理が不要な予測モードを増やすことによって、演算コストをより削減することが不可欠な用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６６】
２１・・・予測モード要否リスト生成部、２１１・・・スキャン順一致リスト出力部、２１２・・・予測画像一致判定部、２１３・・・２集合合成部、２１４・・・ヘッダコスト計算部、２１５・・・最小ヘッダコスト判定部、２１７・・・最有力モード番号判定部、２１８、２１９・・・不一致モード照合部、２２０・・・不要モード追加判定部、２２１・・・予測モード要否リスト保持更新部、２２２・・・予測方向グループ一致リスト出力部
【図１】
2015180007.tif 000003
【図２】
2015180007.tif 000004
【図３】
2015180007.tif 000005
【図４】
2015180007.tif 000006
【図５】
2015180007.tif 000007
【図６】
2015180007.tif 000008
【図７】
2015180007.tif 000009
【図８】
2015180007.tif 000010
【図９】
2015180007.tif 000011
【図１０】
2015180007.tif 000012
【図１１】
2015180007.tif 000013
【図１２】
2015180007.tif 000014
【図１３】
2015180007.tif 000015
【図１４】
2015180007.tif 000016
【図１５】
2015180007.tif 000017
【図１６】
2015180007.tif 000018
【図１７】
2015180007.tif 000019
【図１８】
2015180007.tif 000020
【図１９】
2015180007.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月1日(2015.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードと予測残差係数のスキャン順が一致しない予測モードの予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、
スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。
【請求項２】
映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、
予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、
所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。
【請求項３】
前記判定ステップでは、前記スキャン順と前記予測画像とが共に一致しない、または前記所属グループと前記予測画像とが共に一致しない前記予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項１または２に記載の予測モード選択方法。
【請求項４】
前記判定ステップでは、前記スキャン順が一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項１に記載の予測モード選択方法。
【請求項５】
前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属グループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする請求項２に記載の予測モード選択方法。
【請求項６】
前記選択ステップでは、前記隣接ブロックの複数の予測モードを全て選択するか、あるいは最頻出となる予測モード１つを選択することにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の予測モード選択方法。
【請求項７】
前記選択ステップでは、前記隣接ブロックから求められるｍｏｓｔ  ｐｒｏｂａｂｌｅ  ｍｏｄｅの１つもしくは全てを求めることにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の予測モード選択方法。
【請求項８】
コンピュータに、請求項１から７のいずれか１項に記載の予測モード選択方法を実行させるための予測モード選択プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明は、映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードと予測残差係数のスキャン順が一致しない予測モードの予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明は、映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも１つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第１の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第２の予測モード探索ステップと、所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明は、前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属グループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。