(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像（Ｂ）の第１画素（ＢＰ１）の第１画像値（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）を、前記画像（Ｂ）の少なくとも１つの再構成された画素（ＢＲ１，ＢＲ２）の第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）に基づいて形成する方法において、
該方法は、
第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）を有する少なくとも１つの軌跡（Ｔ１，Ｔ２）を形成するステップを有しており、ただし前記各軌跡（Ｔ１，Ｔ２）に沿った画像値は、それぞれの前記第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に等しく、前記各軌跡（Ｔ１，Ｔ２）は、直線でない形状を有しており、
前記方法はさらに、前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）をそれぞれ前記第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に割り当てるステップと、
前記第１画像値（Ｗ１）の位置（Ｐ１）に対して、所定の間隔（Ａ１，Ａ２）を有する補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）として前記軌跡のうちの少なくとも１つの軌跡（Ｔ２）を決定するステップとを有しており、ただし前記所定の間隔（Ａ２）は、前記位置（Ｐ１）に対して最短距離を有しており、
前記方法はさらに、前記補助軌跡（ＨＴ２）の第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に基づいて前記予測値（ＰＲＷ）を形成するステップを有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）の前記割り当てに対し、前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）の位置と、第３画像値（Ｗ３１）に対応付けられる軌跡（Ｔ１，Ｔ２）との間隔を最小化する第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）か、または前記第１画素の再構成される画素に相応する第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）を選択する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記間隔（Ａ２）がゼロに等しい場合、前記第１画像値（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）を形成するためにただ１つの軌跡（Ｔ２）だけを考慮し、
前記補助軌跡（ＨＴ２）の前記第３画像値（Ｗ３２）を前記第１画像（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）に対応付ける、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の方法において、
補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）と前記位置（Ｐ１）との間のそれぞれの間隔（Ａ１，Ａ２）が最短距離を有するように少なくとも２つの前記補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）を求め、
前記予測値（ＰＲＷ）を前記少なくとも２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）によって形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記少なくとも２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の前記第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）の重み付き平均値を形成することによって前記予測値（ＰＲＷ）を形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記重み付き平均値の形成では、前記各間隔（Ａ１，Ａ２）を、それぞれ逆数にして考慮する、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３から６までのいずれか１項に記載の方法において、
新たな軌跡（Ｔ５）は、
−  当該新たな軌跡（Ｔ５）が前記第１画像値（Ｗ１）の位置（Ｐ１）に基づいて配置され、
−  前記新たな軌跡（Ｔ５）の第３の値（Ｗ３５）に、前記予測値（ＰＲＷ）、または前記第１画像値（Ｗ１）、または前記第１画像値（Ｗ１）の再構成される画像値（ＢＲ５）が対応付けられるように求められる、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記新たな軌跡（Ｔ５）を２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の間に配置して、前記新たな軌跡（Ｔ５）上の任意の点において、当該任意の点と、前記２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）との間の最小間隔の比が、前記第１画像値（Ｗ１）に対する前記２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の前記間隔（Ａ１，Ａ２）の比に等しくなるようにする、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
画像（Ｂ）の第１画素（ＢＰ１）の第１画像値（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）を、前記画像（Ｂ）の少なくとも１つの再構成された画素（ＢＲ１，ＢＲ２）の第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）に基づいて形成する装置（ＶＯＲ）において、
該装置は、
１つずつの第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）を有する少なくとも１つの軌跡（Ｔ１，Ｔ２）を形成する第１ユニット（Ｅ１）を有しており、ただし前記各軌跡（Ｔ１，Ｔ２）に沿った画像値は、それぞれの前記第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に等しく、前記各軌跡（Ｔ１，Ｔ２）は直線でない形状を有しており、
前記装置（ＶＯＲ）はさらに、前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）をそれぞれ第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に割り当てる第２ユニット（Ｅ２）と、
前記第１画像値（Ｗ１）の位置（Ｐ１）に対して、所定の間隔（Ａ１，Ａ２）を有する補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）として前記軌跡のうちの少なくとも１つの軌跡（Ｔ２）を決定する第３ユニット（Ｅ３）とを有しており、ただし前記所定の間隔（Ａ２）は、前記位置（Ｐ１）に対して最短距離を有しており、
前記装置（ＶＯＲ）はさらに、前記補助軌跡（ＨＴ２）の第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に基づいて上記の予測値（ＰＲＷ）を形成する第４ユニット（Ｅ４）を有する、
ことを特徴とする装置（ＶＯＲ）。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記装置は、少なくとも１つの別のユニット（ＥＷ）を有しており、
前記別のユニット（ＥＷ）は、さらに
前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）の前記割り当てに対し、前記第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）の位置と、第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）に対応付けられる軌跡（Ｔ１，Ｔ２）との間隔を最小化する第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）か、または前記第１画素の再構成される画素に相応する第２画像値（Ｗ２１，Ｗ２２）を選択する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の装置において、
前記装置は、少なくとも１つの別のユニット（ＥＷ）を有しており、
前記別のユニット（ＥＷ）は、さらに
前記間隔（Ａ２）がゼロに等しい場合、前記第１画像値（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）を形成するためにただ１つの軌跡（Ｔ２）だけを考慮し、
前記補助軌跡（ＨＴ２）の前記第３画像値（Ｗ３２）を前記第１画像（Ｗ１）に対する予測値（ＰＲＷ）に対応付ける、
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の装置において、
前記装置は、少なくとも１つの別のユニット（ＥＷ）を有しており、
前記別のユニット（ＥＷ）は、さらに
補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）と前記位置（Ｐ１）との間のそれぞれの間隔（Ａ１，Ａ２）が最短距離を有するように少なくとも２つの前記補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）を求め、
前記予測値（ＰＲＷ）を前記少なくとも２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）によって形成する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置において、
前記別のユニット（ＥＷ）がさらに、
前記少なくとも２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の前記第３画像値（Ｗ３１，Ｗ３２）の重み付き平均値を形成することによって前記予測値（ＰＲＷ）を形成する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、
前記別のユニット（ＥＷ）がさらに、
前記重み付き平均値の形成では、前記各間隔（Ａ１，Ａ２）を、それぞれ逆数にして考慮する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の装置において、
前記別のユニット（ＥＷ）がさらに、
新たな軌跡（Ｔ５）を、
−  当該新たな軌跡（Ｔ５）が前記第１画像値（Ｗ１）の位置（Ｐ１）に基づいて配置され、
−  前記新たな軌跡（Ｔ５）の第３の値（Ｗ３５）に、前記予測値（ＰＲＷ）、または前記第１画像値（Ｗ１）、または前記第１画像値（Ｗ１）の再構成される画像値（ＢＲ５）が対応付けられるように求める、
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、
前記別のユニット（ＥＷ）がさらに、
前記新たな軌跡（Ｔ５）を２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の間に配置して、前記新たな軌跡（Ｔ５）上の任意の点において、当該任意の点と、前記２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）との間の最小間隔の比が、前記第１画像値（Ｗ１）に対する前記２つの補助軌跡（ＨＴ１，ＨＴ２）の前記間隔（Ａ１，Ａ２）の比に等しくなるようにする、
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測値を形成するための方法および装置に関する。
【０００２】
画像およびビデオを符号化する際、例えばビデオの画像を圧縮する際には画像シーケンスのいくつかの画像は、別の画像の少なくとも画像部分を参照することなく符号化される。これは、例えば画像シーケンスのはじめに必要である。なぜならば、この際にはまた前に符号化した画像コンテンツが存在しないからである。さらにこれは、互いに依存せずに復号化可能にすべき画像のグループＧＯＰ（ＧＯＰ−Group Of Picture）において必要である。
【０００３】
過去にすでに符号化した画像の画像コンテンツを使用しない画像またはビデオ符号化は、イントラ符号化と称される。上記のような画像コンテンツを利用できる画像であっても、前に符号化した画像の基準画像において良好な時間的な予測器を見つけられない場合にイントラ符号化を実行することは有利になり得る。これは、例えば、画像における新しい画像コンテンツの探索またはシーンチェンジの際に発生する。
【０００４】
しかしながらイントラ符号化の際には、目下符号化すべき画像の、すでに符号化した画像コンテンツを予測のために使用することができる。これにより、符号化ないしは圧縮した画像シーケンスを復号化しようとする復号化器は、すでに復号化した画像コンテンツを使用し、これによって復号化の際のエラーに起因するドリフトを回避することができるのである。
【０００５】
ITU H.264/AVC（ITU - International Telecommunications Union, AVC - Advanced Video Coding）規格には、種々異なるイントラ予想方向が定義されている。図１にはこれが例示的に示されており、番号０から１および３から８は、あらかじめ設定可能な予測方向を表している。
【０００６】
図２には５×５の画素を有する画像領域が示されている。各画素の位置を定めるため、図２では水平方向値０，１，２，３，４および垂直方向に値ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを有する座標系が導入されている。したがって右下のコーナにおける画素は位置ｅ４を有する。さらに図２には陰影が付された画像領域と、これが付されていない画像領域が示されている。陰影が付された画像領域には、再構成された画素だけが、すなわち、すでに符号化および復号化されており、ひいては再構成された形態でイントラ符号化に利用可能な画素、例えば画素ａ０〜ａ４，ｂ０，ｃ０，ｄ０およびｅ０が含まれている。
【０００７】
これに対し、ここでは４×４のブロックとして構成されている、陰影の付されていない領域は、例えばイントラ予測モード４、すなわち対角方向予測（図１を参照されたい）を適用すべき予測画像領域を表している。この予想は、図２において小さな矢印によって象徴的に示されている。したがって画素ｂ１に対し、再構成された画像値ａ０に基づいて予測値ＰＲＷを形成する。すなわちＰＲＷ(ｂ１)＝Ｗ(ａ０)である。画素の画像値Ｗは、予測値と同様に、各画素の輝度および／または色値に対する振幅値を表す。この場合にこの予測値は、例えば、画素ｂ１を後で符号化するための差分値ＲＥＳ(.)を求める差分値形成に基づいており、これは、例えば、
ＲＥＳ(ｂ１)＝Ｗ(ｂ１)−ＰＲＷ(ｂ１)＝Ｗ(ｂ１)−Ｗ(ａ０)
である。
【０００８】
これにより、陰影の付されていない領域内のすべての画像値に対してそれぞれの予測値を求めることができる。
【０００９】
上記の予測に続くステップでは、各差分画像値が量子化されて符号化される。これらの符号化された画像値により、符号化された画像データストリームが得られる。復号化、符号化された画像値の逆量子化および上記の予測値を加えた後、上記の再構成される画像値が得られる。
【００１０】
図１および図２からわかるように、すべての予測値は、直線的な軌跡を辿り、図２では、例えば再構成される画素ａ０から予測すべき画素ｅ４までを直線的に辿っている。このような直線的な予測ルールにしたがわない、予測すべき画像領域内のテクスチャ情報は、不十分にしか予測されないことがあり、圧縮率が小さくなるか、または再構成後に画質が低下する。
【００１１】
最近刊行された刊行物［１］，［２］には、"Line - based interprediction"という名称の類似した２つの符号化モードが記載されている。ここでは予想すべき画素に対し、隣接画素の重み付き平均が使用される。
【００１２】
本発明の課題は、予測の改善を可能にする方法および装置を提供することである。
【００１３】
この課題は、独立請求項によって解決される。
【００１４】
本発明の発展形態は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
本発明は、画像の第１画素の第１画像値に対する予測値を、この画像の少なくとも１つの再構成された画素の第２画像値に基づいて形成する方法に関しており、この方法は、第３画像値を有する少なくとも１つの軌跡を形成するステップを有しており、ただし画像値は各軌跡に沿ってそれぞれの第３画像値に等しく、各軌跡は、直線でない形状を有しており、
上記の方法はさらに、第２画像値をそれぞれ第３画像値に割り当てるステップと、
第１画像値の位置に対して、所定の間隔を有する補助軌跡として上記の軌跡のうちの少なくとも１つの軌跡を決定するステップとを有しており、ただしこの所定の間隔は、上記の位置に対して最短距離を有しており、および、
上記の方法はさらに、上記の補助軌跡の第３画像値に基づいて上記の予測値を形成するステップを有する。
【００１６】
本発明の方法の利点は、各軌跡によって表される直線でない予想方法に基づいて一層正確な予想を行えることである。これにより、符号化されるデータストリームのビットレートが同じ場合には画質が改善され、ないしは、画質が同じ場合には、符号化されるビデオデータストリームのビットレートまたは記憶スペースが低減される。このような改善が得られる理由は、上記の一層正確な予想により、符号化すべき第１画像値の予想値が一層正確に推定され、ひいては差分符号化に対し、圧縮すべき差分値が一層小さくなることにある。
【００１７】
上記の軌跡の位置は、考えられ得る軌跡位置ないしは軌跡形状を選択することによってあらかじめ固定して設定することができるか、またはすでに符号化して再構成した画像値ないしは画素に基づいて得ることできる。したがって符号化すべき第１画像値の周囲を解析し、この解析から、形成すべき軌跡の位置ないしは形状に対する計算ルールを求めることができる。
【００１８】
さらに第２画像値の割り当てに対し、第２画像値と、第３画像値に対応付けるべき軌跡との間の間隔が最小化される第２画像値を選択することができる。択一的にはこのために、第１画像値を符号化および復号化した後に得られる再構成した画像値によって第３画像値を形成することができる。さらに予想値を形成した後、第３画素を変更することができ、この場合には、別の第１画像値に対する予想値を形成するため、符号化および復号化後に第１画像値を再構成することによって形成される第２画像値を利用することができる。上記の方法をこのように拡張することにより、各軌跡の第３画像値として、予測値を良好に求めるための良好な見通しを与える、再構成される画素の第２画像値を使用することができる。したがって例えば上記の最小化によって得られるのは、その位置に起因して第３画像値に最も類似している第２画像値を第３画像値に対応付けることである。符号化および復号化のため、例えば公知または標準化された画像またはビデオ圧縮法を使用可能であり、例えば、ITU H.263，H.264またはMPEG2 (ITU - International Telecommunications Union, MPEG - Motion Picture Expert Group)が使用可能である。
【００１９】
この方法の１つの拡張では、上記の間隔がゼロに等しい場合、第１画像値を形成するために１つの軌跡だけを考慮する。ここでは上記の考慮する補助軌跡の第３画像値と、第１画像値とを対応付ける。この拡張により、上記の軌跡が第１画像値上にとどまる場合、上記の予測値を良好に決定することができる。さらにこの拡張により、上記の方法の実現する複雑さを低減することができる。
【００２０】
最後の拡張に対する択一的な実施形態では、少なくとも２つの補助軌跡は、各補助軌跡と、第１画像値の位置との間の間隔が最短になるように求める。予測値は、この場合に少なくとも２つの補助軌跡の第３画像値によって形成される。この実施形態では、利用可能なすべての補助軌跡の集合から上記の距離が最も小さい補助軌跡を考慮することにより、上記の予測値が上記の少なくとも２つの補助軌跡の第３画像値によって形成される。したがって、まず、最も距離が小さい補助軌跡を使用し、さらに上記の位置に対してつぎに最も距離が小さい別の補助軌跡を考慮するのである。
【００２１】
この実施形態の１つの発展形態では、少なくとも２つの補助軌跡の第３画像値の重み付き平均を形成することにより、上記の予測値を形成する。これにより、第１画像値について上記の予測値が可能な限りに正確に推定できる。さらに上記の重み付き平均値形成により、上記の各間隔をそれぞれ逆数にして考慮することができる。第１画像値の近くにある上記の補助軌跡の第３の値は、一層遠くにある別の補助軌跡の第３の値よりも、重く考慮されるため、これは有利である。一般的には２つの補助軌跡よりも多くの補助軌跡を使用することも可能である。ここでは、２つ以上の選択された補助軌跡の重み付き平均値形成が、例えばそれら間隔ないしは間隔の逆数に相応して考慮される。
【００２２】
さらに新たな軌跡を、新たな軌跡が第１画像値の位置に基づいて配置され、この新たな軌跡の第３の値に、上記の予測値または第１画像値または第１画像値の再構成される画像値が対応付けられるように形成することができる。
【００２３】
上記の新たな補助軌跡を使用することにより、上記の画像内の別の画素に対する予測値を形成する際に、各第１画像値の一層正確な推定が可能になる。なぜならば、上記の形成される軌跡を考慮することに加えて、１つまたは複数の補助軌跡により、予測値を簡略化して推定できるからである。ここで注目すべきであるのは、上記の新たな軌跡の第３画像値が、上記の予測値そのもの、第１画像値、または第１画像値の再構成された画像値によって形成され得ることである。
【００２４】
上記の拡張は、新たな軌跡を２つの補助軌跡の間に配置して、新たな軌跡の任意の点において、この任意の点と、これらの２つの補助軌跡との最小間隔の比が、第１画像値に対する上記の２つの補助軌跡の間隔の比に等しくなるようにすることによって補足することができる。この拡張により、考えられ得る位置が表され、ひいては上記の新たな軌跡の考えられ得る形状が表される。この際に有利であるのは、上記の新たな補助軌跡の新たな位置が簡単に求められることである。
【００２５】
本発明は、画像の第１画素の第１画像値に対する予測値を、この画像の再構成される少なくとも１つの画素の第２画像値に基づいて形成する装置にも関しており、この装置はつぎのユニットを有する。すなわち、
１つずつの第３画像値を有する少なくとも１つの軌跡を形成する第１ユニットを有しており、画像値は、各軌跡に沿ってそれぞれの第３画像値に等しく、各軌跡は、直線でない形状を有しており、
上記の装置はさらに、第２画像値をそれぞれ第３画像値に割り当てる第２ユニットと、
第１画像値の位置に対して、所定の間隔を有する補助軌跡として少なくとも１つの軌跡を求める第３ユニットとを有しており、ただしこの所定の間隔は、上記の位置に対して最短距離を有しており、
上記の装置はさらに、補助軌跡の第３画像値に基づいて上記の予測値を形成する第４ユニットを有する。
【００２６】
この装置を用いれば、上記の方法を実現して実施することができる。利点は、相応する方法と同様である。
【００２７】
さらに上記の装置は少なくとも１つの別のユニットを有することができ、この別のユニットを用いれば、上で説明した発展形態ないしは択一的に実施形態の個々の方法ステップを実行可能である。これらの利点は、上記の実施形態に説明したのと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ITU H.264規格に準拠して、考えられ得る予測方向（従来技術）を示す図である。
【図２】再構成される画素の画像値を予測する手法を一般的に説明する図である。
【図３】複数の軌跡を有する、本発明による方法の実施例を示す図である。
【図４】既存の２つの軌跡に基づいて新たな軌跡を形成する実施例を示す図である。
【図５】予測値を求めるために直線的でない軌跡を形成する実施例を示す図である。
【図６】予測値を求めるための、直線的でない適応形の軌跡についての実施例を示す図である。
【図７】予測値を求める装置を示す図である。
【００２９】
図１および２は、冒頭で詳しく説明したため、ここでさらに説明することは省略する。
【００３０】
本発明の第１実施形態を図３に基づいて詳しく説明する。
【００３１】
図３には、３５２×２８８個の画素を有する画像Ｂが示されている。ここで画素は、例えば４×４画素サイズの画像ブロックＢＢにまとめられる。これらの画素は、例えば分解能８ビットで１つずつの色値および／または輝度値を表す１つずつの画像値を有する。画像ブロックＢＢ内の各正方形領域は、１つの画素を表し、例えば第１画素ＢＰ１と、これに対応する第１画像値Ｗ１とを表す。本発明において仮定するのは、上記の画像値が、上記の正方形領域で示した画素内で１つの位置を有すること、例えばこの正方形の対角線の交点を有することである。
【００３２】
さらに図３には、再構成された画素ＢＲ１，ＢＲ２と、これに対応する第２画素値Ｗ２１，Ｗ２２とを有する陰影付きの領域が示されている。これらの再構成された複数の画素は、前の時点に符号化され、その復号化された形態で、すなわち再構成された形態で、予測値を形成するために利用可能である。
【００３３】
第１ステップでは少なくとも２つの軌跡Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が形成される。これらの軌跡は第１実施例において四分円として示されおり、したがって直線ではない。各軌跡に沿って画像値はそれぞれの第３画像値Ｗ３１，Ｗ３２に等しい。この実施例において上記の各軌跡は、各軌跡の第３画像値にちょうど等しい第２画像値においてスタートする。
【００３４】
第２ステップでは、利用可能な軌跡Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の集合から２つの補助軌跡ＨＴ１，ＨＴ２をつぎのようにして求める。すなわち、第１画像値Ｗ１の位置Ｐ１と、求めるべき補助軌跡ＨＴ１，ＨＴ２と間のそれぞれの間隔Ａ１，Ａ２が最小になるように、すなわちそれぞれ最小距離を有するようにして求めるのである。この実施例では、軌跡Ｔ１およびＴ２が、第１画素に対して最も近く隣接しているため、ＨＴ１＝Ｔ１およびＨＴ２＝Ｔ２になる。
【００３５】
図３には、位置Ｐ１からの軌跡Ｔ２の距離Ａ２と、軌跡Ｔ１と位置Ｐ１との間の軌跡Ｔ１の距離Ａ１とがそれぞれ示されている。上記の距離は、最短距離であるため、各軌跡の間隔は、位置Ｐ１に対して９０°の角度をなす。
【００３６】
つぎのステップでは、以下のように対応する間隔Ａ１，Ａ２を考慮して２つの補助軌跡ＨＴ１＝Ｔ１，ＨＴ２＝Ｔ２の第２画像値Ｗ３１，Ｗ３２の重み付き平均値形成によって予測値ＰＲＷを形成する。
すなわち、
【数１】
0005746370.tif 000002
である。
【００３７】
このような手法は、バイリニア補間として公知である。
【００３８】
図４を用いて本発明の拡張を説明する。図４には、補助軌跡ＨＴ１およびＨＴ２、ならびに第１画像値Ｗ１および位置Ｐ１を有する図３の一部分が示されている。まず予測値を、図３に説明したように形成する。予測値ＰＲＷは、軌跡Ｔ１，Ｔ２の第３画像値Ｗ３１，Ｗ３２の重み付き平均に相応する。さらなるステップにおいて、既存の軌跡Ｔ１とＴ２との間にＴ５と記される新たな軌跡Ｔ５を形成する。この新たな軌跡Ｔ５は、少なくとも位置Ｐ１において第１画像値Ｗ１を通る。さらに新たな軌跡Ｔ５は、つぎのように補助軌跡ＨＴ１，ＨＴ２の間を通すことが可能である。すなわち、この新たな軌跡上の任意の点において、この任意の点と２つの補助軌跡との間の最小間隔の比が、第１画像値における間隔Ａ１，Ａ２の比に等しくなるように通すことが可能なのである。新たな軌跡Ｔ５の第３画像値Ｗ３５は、第１画像値に対する予測値ＰＲＷに等しい。
【００３９】
択一的な実施形態ではさらに、新たな軌跡Ｔ５の第３画像値Ｗ３５に対し、再構成した画像値ＷＲを求めることもできる。このためにまず第１画像値Ｗ１と予測値ＰＲＷとから差分値を形成することができ、
ＲＥＳ(ＢＰ１)＝Ｗ１−ＰＲＷ
となる。
【００４０】
つぎのステップではこの差分値を、例えばハフマン符号化によって量子符号化し、復号化して逆量子化する。選択的には複数の差分値を付加的に量子化の前に変換し、逆量子化の後に逆変換することが可能である。最終的には差分値ＲＥＳ(ＢＰ１)とは異なる再構成された差分値ＲＥＳ’(ＢＰ１)が得られる。この場合に再構成される画像値ＷＲは、
ＷＲ＝ＰＲＷ＋ＲＥＳ’(ＢＰ１)
と形成される。
【００４１】
新たな軌跡Ｔ５の第３画像値Ｗ３５として再構成されるこの画像値は、別の予測値を後で形成する際、例えばＰＢＸに（位置Ｃ３を参照されたい）使用される。
【００４２】
別の実施例を図５に基づいて説明する。ここでは５つの軌跡Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が示されており、各軌跡の形状は直線ではない。これらの軌跡はそれぞれ第２画像値Ｗ２２のうちの１つでスタートし、したがって第３画像値Ｗ３２として第２画像値Ｗ２２を有する。
【００４３】
この実施例において第１画素ＢＰ１は位置ｃ３にある。図５において上記の軌跡は、これらがまさに各画像値の１つの位置上にあるように構成されている。ここでは間隔Ａ２がゼロである補助軌跡ＨＴ２だけを求める。当然のことながら、上記の位置のうちの１つまたは複数が軌跡ないしは補助軌跡上にない混合形態も可能である。
【００４４】
ここでは補助軌跡ＨＴ２として軌跡Ｔ２を選択する。なぜならば第１画像値の位置と補助軌跡ＨＴ２との間の間隔Ａ２はゼロだからである。したがって予測値ＰＲＷは、軌跡Ｔ２の第３画像値Ｗ３２に等しく、ここでこの第３画像値Ｗ３２は、再構成された画素ＢＲ２の第２画像値Ｗ２２に等しい。
【００４５】
第３の実施例では、直線による典型的な予想と、直線でない軌跡とからの組み合わせを説明する。これまでの例では、複数の軌跡によって部分的にあらかじめ設定される予想パターンを紹介した。以下では適応形イントラ予想を説明する。ここでは段階的に１つの予想を行い、１つの予想が終わった後、後続の予想に対する予想方向を適応的に適合させることができる。
【００４６】
図３〜５のこれまでの説明とは異なり、ここでは１つの軌跡は、関連する１つの接続を表す複数の矢印によって構成されている。第１ステップでは、複数の第１画像値を有する第１行（上記の座標系においてこれに対応する位置ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４における画素を参照されたい）は、再構成された画素ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ４のまさに上にある第２画像値Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４によって予測される。
【００４７】
第２ステップでは、第１画像値の第２行（上記の座標系の位置ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４における第１画素を参照されたい）は、左上から右下に続く予想方向の対角線によって予想される。これは、例えば図１の予想方向４に相応する。この予想方向は、第２ステップにおいて、位置ｄ１およびｅ１に第１画素を有する第１画像値に対しても行われる。
【００４８】
第３および第４のステップでは、図６において数字３および４でマークした下を向いた予想が行われる。
【００４９】
軌跡Ｔ１は、ａ１，ｂ１，ｃ２，ｄ２からｅ２に達する。これに類似して軌跡Ｔ２およびＴ３が形成される。
【００５０】
図２に基づいてすでに冒頭に述べたように、図６の予想では、再構成された画素の第２画像値が使用される。例えば、位置ｅ２における第１画像値に対する予想値を形成するため、再構成された画素ＢＲ１の第２画像値Ｗ２１を使用する。したがってここでは、図６の陰影が付された画素にしたがって再構成された画素だけが使用されるのである。
【００５１】
上記の実施例と類似して第１画像値に対する予想値を求めた後、これに対応して再構成される画像値ＷＲを求め、後続の予想ステップに対して使用することができる。例えば、位置ｂ１における第１画像値に対して予想値を求める。上記の符号化および復号化の対応する差分値を形成した後、位置ｂ１において再構成する画素に対して第２画像値を形成する。この第２画像値はつぎに、位置ａ１の再構成された画素の第２画像値に代わり、位置ｃ２における第１画像値に対する予想値を求めるために使用される。この手法は、各軌跡に沿った符号化すべき別の第１画素にも類似に適用可能である。この手法は、別の実施形態にも使用可能である。
【００５２】
上記の実施形態は、特別な装置を用いて実現して実施することができる。これについては図７を参照されたい。装置ＶＯＲは、上記の実施形態の個々のステップを実現して実行するユニットＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，ＥＷを有する。これらのユニットは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現して実行することができる。これらのユニットは、プロセッサ上で動作し、上記の方法の個々のステップに記憶装置に記憶され、上記のプロセッサにロードすることができる。さらにこの記憶装置には、第１，第２および第３画像値、および、画像についての情報、ならびに画像値を符号化および復号化するための後続の方法ステップを格納することができる。
【００５３】
参考文献
[1] H. Yang，J. Fu，S. Lin，J. Song，D. Wang，M. Yang，J. Zhou，H. Yu，C. Lai，Y. Lin，L. Liu，J. Zheng，X. Zheng，"Description of video coding technology proposal by Huawei Technologies & Hisilicon Technologies"，ISO/ IEC JTC1/SC29/WG11 (MPEG) and ITU-T SG16 Q.6 (VCEG)，文献JCTVC-Alll, ドイツ、ドレスデン、２０１０年４月。
【００５４】
[2] F. Wu，X. Sun，J. Xu，Y. Zhou，W. Ding，X. Peng，Z. Xiong，"Desription of video coding technology proposal by Microsoft"，ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (MPEG) and ITU-T SG16 Q.6 (VCEG)，文献JCTVC-A118，ドイツ、ドレスデン、２０１０年４月。
【図１】
0005746370.tif 000003
【図２】
0005746370.tif 000004
【図３】
0005746370.tif 000005
【図４】
0005746370.tif 000006
【図５】
0005746370.tif 000007
【図６】
0005746370.tif 000008
【図７】
0005746370.tif 000009