(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近傍に位置するデジタル信号同士の相関を利用し、１つ以上の予測器を用いてデジタル信号を線形予測する場合において、前記デジタル信号を前記線形予測の基本単位である予測分割区間に分割し、分割した前記予測分割区間に対して適切な前記予測器を割り当てる予測器割当部を備える予測器割当装置であって、
前記予測器割当部は、
前記予測器に割り当てられた前記予測分割区間の予測誤差に基づき前記予測器毎に暫定評価値を計算する暫定評価値計算部と、
前記予測分割区間を予測誤差が大きいほうから順に、新たな予測器の暫定評価値が既存の予測器の暫定評価値のうち、少なくとも、一番小さい暫定評価値よりも大きくなるまで、前記新たな予測器に割り当てる割当部と
を備える予測器割当装置。
【請求項２】
前記割当部は、前記予測分割区間を前記予測誤差が大きいほうから順に所定の数を前記新たな予測器に割り当て、
前記暫定評価値計算部は、前記新たな予測器に前記所定の数を割り当てた後に、前記既存の予測器の暫定評価値と、前記新たな予測器の暫定評価値と、を計算し、
前記予測器割当部は、さらに、
前記新たな予測器の暫定評価値が前記既存の予測器の暫定評価値のうち、少なくとも、一番小さい暫定評価値よりも小さい場合、前記所定の数を１つずつ増加させ、前記所定の数の割り当てを反復する反復部と
を備える請求項１に記載の予測器割当装置。
【請求項３】
前記暫定評価値計算部は、
同一の前記予測器を割り当てた前記予測分割区間の集合であるクラスそれぞれについて、
新規の前記クラスについては、前記予測分割区間の予測誤差の２乗和を最小化する係数を決定し、該係数により１信号あたりの前記予測誤差を計算し、
既存の前記クラスについては、予測係数を変更せずに、１信号あたりの前記予測誤差を計算する請求項２に記載の予測器割当装置。
【請求項４】
前記暫定評価値計算部は、
新たな前記予測器を割り当てたクラスの前記暫定評価値に対して乗数項を乗ずるまたは定数項を加えることで前記暫定評価値を補正する請求項２または３に記載の予測器割当装置。
【請求項５】
前記デジタル信号が画像符号化を行う対象の画像であり、前記予測分割区間が前記画像を矩形に分割した予測ブロックである請求項１から４のいずれか一項に記載の予測器割当装置。
【請求項６】
近傍に位置するデジタル信号同士の相関を利用し、１つ以上の予測器を用いてデジタル信号を線形予測する場合において、前記デジタル信号を前記線形予測の基本単位である予測分割区間に分割し、分割した前記予測分割区間に対して適切な前記予測器を割り当てる予測器割当部を備える予測器割当装置が行う予測器割当方法であって、
前記予測器割当部が、
前記予測器に割り当てられた前記予測分割区間の予測誤差に基づき前記予測器毎に暫定評価値を計算する暫定評価値計算ステップと、
前記予測分割区間を予測誤差が大きいほうから順に、新たな予測器の暫定評価値が既存の予測器の暫定評価値のうち、少なくとも、一番小さい暫定評価値よりも大きくなるまで、前記新たな予測器に割り当てる割当ステップと
を含む予測器割当方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の予測器割当装置として機能させるための予測器割当プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測器割当装置、予測器割当方法及び予測器割当プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高能率な映像符号化を実現するには、イントラ予測の予測誤差低減は重要な課題となる。同一フレーム内における隣接画素値間の相関除去を目的として、周辺画素値を用いた画素値予測処理がＨ．２６３（動画圧縮方式の規格）から導入された。Ｈ．２６３ではＤＣ成分に対する予測のみを行っている。Ｈ．２６４／ＡＶＣ（動画圧縮方式の規格）ではＰｌａｎｅ予測や９通りの方向性予測が追加された。更に、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ（動画圧縮方式の規格）ではＰｌａｎｅ予測を改善したＰｌａｎａｒ予測が追加されると共に方向性予測の方向数を３３通りに増加した。
【０００３】
しかし、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣは予測誤差を低減する余地が残されている。ＨＥＶＣのイントラ予測は、画素値変化の方向が直線的であることを仮定している。また、映像によらず予測器（予測値を算出する機構）の数や種類を固定している。従って、画素値変化の方向が直線的でない場合、予測誤差が増大する。また、特定の予測器が使用されない場合、予測情報表現に要する符号量が増大する。従って、予測誤差低減のため、映像毎に適切な予測器を構築する必要がある。映像毎に予測器を定める方法として、画像ごとに複数の線形予測器を設計する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
非特許文献１では１枚の画像を矩形ブロックに分割し、矩形ブロックごとに予測を行う。また、各矩形ブロックを複数種類のクラスへ分類し、クラスごとに適応的な予測器の設計を行う。以降では、予測処理の単位となる矩形ブロックを予測ブロックと呼ぶ。非特許文献１では予測ブロックを最小単位である１画素として定めている。予測ブロック内の画素値と原画像の画素値の誤差である予測誤差は低く抑えることが望ましい。一方で、同一画像内の各予測ブロックはそれぞれ信号特性が異なる。そこで、類似した信号特性を持つ予測ブロックを１つのクラスにまとめ、各クラスに対して予測誤差の少ない予測器を設計している。
【０００５】
非特許文献１では予測ブロック内の画素値予測に式（１）に示す線形予測を用いる。
＾ｙｉｃ＝ｂｃｘｉ（＾は後に続く文字の上に付く、以下同様）      （１）
ここで、ｉは予測ブロックの番号を示す指数、ｃはクラス番号であり、１からＣまでとりうる。＾ｘｉ＝（＾ｘｉ１，・・・，＾ｘｉｌ，・・・，＾ｘｉＭｉ）Ｔは参照画素を要素とするＭｉ次元の列ベクトルである。Ｍｉは予測に用いる参照画素数である。＾ｙｉｃは予測ブロックにおける予測画素値である。非特許文献１では予測ブロックの大きさが１×１であるため、１次元の実数である。ｂｃはクラスｃにおける予測係数であり、Ｍｉ次元行ベクトルである。
【０００６】
各クラスの予測係数ｂｃに対し予測誤差を最小化する係数を設定する方法は、Ｗｉｅｎｅｒ−Ｈｏｐｔ方程式と呼ばれる線形連立方程式を解くことで容易に設計できることが知られる。以上説明した事項は非特許文献１に詳述されている。
【０００７】
非特許文献１の線形予測を拡張し、画素単位でない予測ブロック内の画素値に対する線形予測は、式（２）と記述できる。
＾ｙｉｃ＝Ａｃｘｉ        （２）
ここで、ｉは予測ブロックの番号を示す指数、ｃはクラス番号であり、１からＣまでとりうる。＾ｘｉ＝（＾ｘｉ１，・・・，＾ｘｉｌ，・・・，＾ｘｉＭｉ）Ｔは参照画素を要素とするＭｉ次元の列ベクトルである。Ｍｉは予測に用いる参照画素数である。＾ｙｉｃ＝（＾ｙｉｃ［１］、・・・，＾ｙｉｃ［ｊ］，・・・，＾ｙｉｃ［Ｍｉ］）Ｔは予測ブロック内の画素値を要素とするＭｏ次元の列ベクトルである。Ｍｏは予測ブロックの画素数である。ｊは予測ブロック内の画素位置を示す指数である。Ａｃはクラスｃにおける予測係数であり、列数がＭｉ、行数がＭｏの実数値行列である。ｊ行目の予測係数により、ｊ番目の予測ブロック内画素値を予測する。
【０００８】
上記線形予測等により予測ブロックに適合した予測係数を構築する際、総クラス数Ｃの決定方法は符号化効率向上のために必要不可欠である。総クラス数Ｃが少なすぎる場合、予測誤差の削減が十分に行われないため予測残差が増大してしまう。一方で総クラス数Ｃが大きすぎる場合、予測係数を表現する付加情報が増大してしまう。
【０００９】
しかし、総クラス数（予測器の数）Ｃの適切な決定は困難である。適切な総クラス数Ｃを決定するためには、適切な総クラス数Ｃだけでなく適切な総クラス数Ｃを与えたうえで適切なイントラ予測情報を定める必要がある。ここで、イントラ予測情報とは、（１）各予測ブロックの大きさと位置、（２）各予測ブロックに与えられるクラス番号、を全ての予測ブロック分集めた情報を指す。総クラス数Ｃを固定パラメータとして符号化前に定める場合、別途イントラ予測情報の適切な初期状態を与える必要がある。
【００１０】
イントラ予測情報の適切な初期状態を与える方法として、総クラス数をＣ−１として符号化した際に定められたイントラ予測情報に対して新規にクラスを設け、既存クラスに属する予測ブロックの中から新規クラスに割り当てるべき予測ブロックを決定する方法が考えられる。新規クラス（新たな予測器）に割り当てるべき予測ブロックの選択基準として、総クラス数をＣ−１として符号化した際に定められた予測ブロックを１画素あたりの予測誤差が大きい順からＫ個の予測ブロックを選択し、新規クラスに割り当てる方法がある。上記予測誤差の大きい予測ブロックは既存クラスが有する予測係数による予測誤差の低減が困難であるため、新規クラスを創設により予測誤差の低減を計るのは有効的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】松田一朗，森弘史，前田譲治，伊東晋．可逆符号化のためのレートを最小とする予測器の設計と評価．電子情報通信学会論文誌Ｄ−ＩＩ，Ｖｏｌ．Ｊ８５，Ｎｏ．３，ｐｐ．４４８−４５６，２００２年３月．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の既存法は適切な予測ブロック数Ｋを定める方法が記載されていないという問題がある。固定パラメータとして予測ブロック数Ｋを与えた場合、予測ブロック数Ｋが小さすぎると新規クラスに予測ブロックがあまり割り当てられず、既存クラスにおける予測誤差を十分に削減できないという問題がある。一方で、予測ブロック数Ｋが大きすぎると新規クラスにおける予測誤差が増大してしまい、新規クラスを設ける意図にそぐわないという問題もある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、新規クラス（新たな予測器）を適切に割り当て予測誤差を低減することができる予測器割当装置、予測器割当方法及び予測器割当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】
【００１４】
本発明の一態様は、近傍に位置するデジタル信号同士の相関を利用し、１つ以上の予測器を用いてデジタル信号を線形予測する場合において、前記デジタル信号を前記線形予測の基本単位である予測分割区間に分割し、分割した前記予測分割区間に対して適切な前記予測器を割り当てる予測器割当部を備える予測器割当装置であって、前記予測器割当部は、前記予測器に割り当てられた前記予測分割区間の予測誤差に基づき前記予測器の予測誤差を算出し、該予測誤差が大きい前記デジタル信号の前記予測分割区間に対して既存の予測器の中で少なくとも一番小さい平均予測誤差以上となるように新たな予測器を割り当てる予測器割当装置である。
【００１５】
本発明の一態様は、前記予測器割当装置であって、前記予測器割当部は、前記予測誤差を算出した前記予測分割区間を前記予測誤差が小さい順に並べ替える並べ替え部と、前記予測分割区間を前記予測誤差が小さい順に並べ替えた結果から、前記予測誤差が大きい方から所定数の前記予測分割区間に対して新たな前記予測器を割り当てる割り当て部と、同一の前記予測器を割り当てた前記予測分割区間の集合であるクラスそれぞれについて１信号あたりの予測誤差を計算することにより、各クラスの暫定評価値を計算する暫定評価値計算部と、新たな前記予測器を割り当てたクラスの前記暫定評価値が、既に前記予測器が割り当てられているクラスの前記暫定評価値を下回る場合、前記割り当て部による新たな前記予測器の割り当てを反復する反復部とを備える。
【００１６】
本発明の一態様は、前記予測器割当装置であって、前記暫定評価値計算部は、新規の前記クラスについては、前記予測分割区間の予測誤差の２乗和を最小化する係数を決定し、該係数により１信号あたりの前記予測誤差を計算し、既存の前記クラスについては、前記予測係数を変更せずに、１信号あたりの前記予測誤差を計算する。
【００１７】
本発明の一態様は、前記予測器割当装置であって、前記暫定評価値計算部は、新たな前記予測器を割り当てたクラスの前記暫定評価値に対して乗数項を乗ずるまたは定数項を加えることで前記暫定評価値を補正する。
【００１８】
本発明の一態様は、前記予測器割当装置であって、前記デジタル信号が画像符号化を行う対象の画像であり、前記予測分割区間が前記画像を矩形に分割した予測ブロックである。
【００１９】
本発明の一態様は、近傍に位置するデジタル信号同士の相関を利用し、１つ以上の予測器を用いてデジタル信号を線形予測する場合において、前記デジタル信号を前記線形予測の基本単位である予測分割区間に分割し、分割した前記予測分割区間に対して適切な前記予測器を割り当てる予測器割当部を備える予測器割当装置が行う予測器割当方法であって、前記予測器割当部が、前記予測器に割り当てられた前記予測分割区間の予測誤差に基づき前記予測器の予測誤差を算出し、該予測誤差が大きい前記デジタル信号の前記予測分割区間に対して既存の予測器の中で少なくとも一番小さい平均予測誤差以上となるように新たな予測器を割り当てる予測器割当方法である。
【００２０】
本発明の一態様は、コンピュータを、前記予測器割当装置として機能させるための予測器割当プログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、新規クラスに対して予測分割区間を適切に割り当てることができるため、予測誤差を低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】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態によるロスレス符号化を行う場合の映像符号化装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す映像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１に示すイントラ予測部２００の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すイントラ予測部２００における処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の本実施形態によるロスレス符号化を行う場合の映像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す映像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図５に示すイントラ予測部２００の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示すイントラ予測部２００の動作を示すフローチャートである。
【図９】図７に示す新規イントラ予測情報生成部２０９の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す新規イントラ予測情報生成部２０９の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態による映像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す映像復号装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示すイントラ予測部１１００の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示すイントラ予測部１１００の動作を示すフローチャートである。
【図１５】新規クラス創設の動作を示す説明図である。
【図１６】新規クラスへの割り当てブロックの決定方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による予測器割当装置を説明する。はじめに新規クラス（新規予測器）に割り当てるべき予測ブロック数を推定する原理について説明する。予測ブロック数Ｋを推定する際には、新規クラスおよび既存クラスの全てにおいて、各クラスに対し暫定評価値を算出し、新規クラスにおける暫定評価値が、Ｃ−１（Ｃはクラス数）種類の既存クラスにおける暫定評価値の全てを下回っている間は予測ブロック数Ｋを１ずつ増加させるというものである。ここで、既存クラスにおける暫定評価値と新規クラスにおける１画素あたりの算出方法は異なる。
【００２４】
新規クラスにおける暫定値評価は新規クラスに割り当てられた予測ブロックに関して予測誤差の２乗和を最小化する予測係数を用いて実現される１画素あたりの予測誤差により計算される。既存クラスにおける暫定評価値は各クラスで定まった予測係数を変更せずに実現される１画素あたりの予測誤差により計算される。
【００２５】
また、各クラス予測係数を算出する際、予測誤差の２乗和を最小化する係数を設定せず、予測係数にスパース性を課す場合が考えられる。その場合、新規クラスにおける暫定評価値と、新規クラスにおける１画素あたりの予測誤差の下界に乖離が生じる可能性がある。そこで、新規クラスにおける暫定評価値を算出する過程において、下記のように定数項および乗数項を用いて補正をかける算出方法が適用できる。
＾Ｄ＝ａ×Ｄ＋ｂ        （３）
ここで、＾Ｄは補正をかけた後の新規クラスにおける暫定評価値、Ｄは補正をかける前の新規クラスにおける暫定評価値、ａは乗数項、ｂは定数項である。
【００２６】
線形予測の係数を映像毎に設計する際、クラス数（予測器の数）を適切に設定する必要がある。すなわち、ブロック毎のクラス番号選択に関する初期解を適切に定めたい  ⇒  クラス数をＣに定める際、クラス数がＣ−１の結果を利用する。
【００２７】
このためには、初期のクラス数を１とし、「ブロック毎にクラス番号を決定  ⇒  クラス毎に予測係数を決定」という処理を反復する。そして、この反復を経てクラス数を１ずつ増加させ、ＲＤコスト（または符号量）が最小の地点で終了する。
【００２８】
次に、処理方法について説明する。まず、クラス数Ｃが１に設定される。そして、クラス数Ｃの１反復が終了する。これにより、予測係数、ブロックごとのクラス番号が決定される。この時に求まったクラス数Ｃの予測係数、ブロックごとのクラス番号をＡとする。
【００２９】
次に、新規クラス割り当て処理方法により、新規クラスを創設した際、新規クラスに割り当てるブロックが決定される。新規クラスを創設した際の予測係数、ブロックごとのクラス番号をＢとする。次に、ＡとＢの結果を比較し、Ｂの符号量が小さければ、クラス数を１増加させて反復処理を繰り返す。そして、符号量が収束するか、または一定の反復回数に到達したら終了する。
【００３０】
ここで、図１５を参照して、新規クラス創設の動作について説明する。図１５は、新規クラス創設の動作を示す説明図である。ここでは、符号化対象フレームが１８個の矩形ブロックに分割されている。通常、ＲＤコストが小さい予測器をブロック毎に選択して割り当てる。例えば、ブロック「２」の各予測器のＰＳＮＲ（Peak signal-to-noise ratio）は、図１５に示す通りである。従って、ＰＳＮＲが４４の予測器１が選択される。
【００３１】
一方、ブロック「１８」の各予測器のＰＳＮＲは図１５に示す通りである。すなわち、各予測器のＰＳＮＲはどれも低い値であるため、必ずしも予測器３が適切とは言えない。このように、どの予測器でも予測誤差が大きいブロックが存在しうる。
【００３２】
次に、図１６を参照して、新規クラスへの割り当てブロックの決定方法について説明する。図１６は、新規クラスへの割り当てブロックの決定方法を示す説明図である。ここでも符号化対象フレームが１８個の矩形ブロックに分割されている。まず、予測誤差を１８個のブロックそれぞれについて計算する（図１６（１））。次に、最良の（ＰＳＮＲが最大の）予測器を選択した場合の予測誤差が小さい順にブロックを並び替える（図１６（２））。図１６に示す例では、左から右へ予測誤差が小さい順に並べた例を示している。
【００３３】
次に、予測誤差が小さい順に並べたブロックのうち、予測誤差が大きい方から所定数選択（図１６の例では、６個選択）して、その選択したブロックに対して新しいモード番号を割り当てる（図１６（３））。新しいモード番号を割り当てることにより新規クラスへの割り当てブロックが決定する（図１６（４））。図１６（４）の例では、ブロック「２」「６」「８」「１３」「１６」「１７」に新しいクラス（新しい予測器）が割り当てられた例を示している。
【００３４】
このように、全クラスに関して、「予測誤差の２乗和／画素数」の目安を表す暫定評価値を計算（低いほど良い）し、新規クラスの暫定評価値＞ｍｉｎ（既存クラスの暫定評価値）になるまで、新規クラスにブロックを割り当てる。暫定評価値の計算方法としては、新規クラスについては、現在保有するブロックの予測誤差の２乗和を最小化する係数を決定し、この係数で１画素あたりの予測誤差を計算する。一方、既存クラスについては、予測係数を変更せずに、１画素あたりの予測誤差を計算することにより行う。これにより、予測誤差を低減することができる。
【００３５】
なお、前述した説明ではクラス数を１つずつ増やす例を説明したが、２つ以上増やしても同じ効果を得ることができる。また、前述した説明では予測誤差が最大のブロックを選択する例を説明したが、予測誤差が最大から小さい方へ複数選択するようにしてもよい。
【００３６】
図１は本実施形態におけるロスレス符号化を行う場合に、前述の予測器割当装置を適用した映像符号化装置の基本構成を示すブロック図である。この映像符号化装置は、分類するクラス数を符号化開始前に定めたうえで処理を行うことを想定している。本動画像符号化装置は符号化対象の映像信号を入力し、符号化された映像を符号化ストリームとして出力する。ただし、本発明におけるデジタル信号符号化装置はロスレス符号化においてもロッシー符号化においても適用可能である。以降の説明において、符号化対象となる映像信号を単に映像信号と呼ぶ。
【００３７】
原信号出力部１００は映像信号を入力し、インター予測部３００またはイントラ予測部２００へ映像信号を出力する。出力する映像信号はインター予測部３００とイントラ予測部２００のそれぞれで画素値予測のための参照画素として利用される。
【００３８】
イントラ予測部２００は参照画素に用いられる映像信号を入力し、生成した予測画像を予測残差生成部４００へ出力する。また、反復処理収束判定部６００から反復処理要求フラグを受けとる。反復要求がある場合はイントラ予測情報を用いてイントラ予測係数の最適化を１度行う。反復要求がない場合は、最終的に得られたイントラ予測係数およびイントラ予測情報をエントロピ符号化処理部５００へ出力する。ここで、クラス数は反復を通して固定されているため、イントラ予測部２００の内部で新規イントラ予測情報の生成を行わない。
【００３９】
また、イントラ予測係数とは、クラスごとに式（２）で示される線形予測に用いる係数Ａｃを全てのクラス分集めた情報を指す。符号化処理の初期状態は総クラス数Ｃを１と設定し、符号化の反復を増大させるにつれて総クラス数を増大させる。
【００４０】
この時、総クラス数Ｃを１だけ増加すべきか否かを判定するため、イントラ予測部２００により定まったイントラ予測情報を基に、クラス数を現在の設定から１増大させた場合のイントラ予測情報を生成し、計２つのイントラ予測情報に対してそれぞれ予測係数の最適化を行う。なお、上記クラス数を現在の設定から１増大させた場合のイントラ予測情報の生成は、本発明によるものである。反復要求がない場合は、最終的に得られたイントラ予測係数およびイントラ予測情報をエントロピ符号化処理部５００へ出力する。
【００４１】
インター予測部３００は参照画素に用いられる映像信号を入力し、インター予測により生成した予測画像を予測残差生成部４００へ出力する。また、最終的に得られたイントラ予測情報をエントロピ符号化処理部５００へ出力する。ここで、インター予測情報とは、（１）各予測ブロックの大きさと位置、（２）各予測ブロックに与えられる参照画像および参照位置を示すベクトル、を全ての予測ブロック分集めた情報を指す。
【００４２】
予測残差生成部４００は原信号出力部１００から映像信号を入力し、また、インター予測部３００もしくはイントラ予測部２００から予測画像を入力し、映像信号と予測画像との差分である予測残差を出力する。エントロピ符号化処理部５００は予測残差生成部４００から予測残差を、インター予測部３００からインター予測情報、イントラ予測部２００からイントラ予測係数およびイントラ予測係数を受け取り、予測残差、インター予測情報、イントラ予測情報、イントラ予測係数から符号化ストリームを生成し、符号化ストリームを出力する。
【００４３】
反復処理収束判定部６００は反復符号化処理により符号化効率が向上するか否かを判定し、原信号出力部１００およびイントラ予測部２００に反復処理要求フラグを送信する。反復処理要求を行った場合、原信号出力部１００は符号化処理を行うために映像信号を再度送信し、イントラ予測部２００はイントラ予測係数の最適化を行う。反復処理要求は、（１）反復を行わない場合も含め、符号化時に定められた回数だけ反復処理を行う、（２）１度前の符号化時と比較した際の符号量の減少率が、符号化時に定められた閾値を上回る、のいずれかによって判断される。
【００４４】
図２は図１に示す映像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、原信号出力部１００は映像信号を受け取り自身の記憶領域に保存する（ステップＳ１０１）。各予測ブロックごとにイントラ予測を行うか否かの判定を行い（ステップＳ１０２）、行う場合はイントラ予測に基づき画素値の予測を行い（ステップＳ１０３）、行わない場合はインター予測に基づき画素値の予測を行う（ステップＳ１０４）ことで、予測画像を出力する。
【００４５】
次に、予測画像と原画像の差分である予測残差を算出し（ステップＳ１０５）、予測残差、イントラ予測情報、インター予測情報、イントラ予測係数をエントロピ符号化する（ステップＳ１０６）。予測すべき予測ブロックが残っている場合は、処理Ｓ１０２の判定に基づき全ての予測ブロックの予測が終了するまで予測処理を継続する（ステップＳ１０７）。上記処理を、イントラ予測情報およびイントラ予測部２００が生成する新規イントラ予測情報の２種類（イントラ予測情報対）に対して行い、符号量の小さいイントラ予測情報を選択する（ステップＳ１０８）。上記ステップＳ１０２からＳ１０８までの一連の処理を反復するか否かを判定し、継続する場合は反復処理要求を送信した後（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０２の処理を再度行う。
【００４６】
図３は図１に示すイントラ予測部２００の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すイントラ予測部２００は、総クラス数が符号化を通して常に固定である。イントラ予測係数初期化部２０５は最初の反復におけるイントラ予測係数を定める。イントラ予測係数生成部２０２はイントラ予測情報を定めることで初めてイントラ予測係数の最適化が可能となる。そこで、符号化の反復処理の最初はイントラ予測係数をイントラ予測係数生成部２０２と別途の処理で定める必要がある。
【００４７】
イントラ予測係数記憶部２０２はイントラ予測係数生成部２０２からイントラ予測係数を受け取り、受け取ったイントラ予測係数を自身が保持するメモリに格納する。必要に応じて、イントラ予測処理部２０１とエントロピ符号化処理部５００へイントラ予測係数を出力する。
【００４８】
イントラ予測係数生成部２０２は反復処理収束判定部６００から反復要求があった場合、イントラ予測情報記憶部２０２からイントラ予測情報を受け取り、符号化効率の観点で映像信号およびイントラ予測情報に適したイントラ予測係数を決定するためイントラ予測係数の最適化を行い、イントラ予測係数をイントラ予測係数記憶部２０２へ出力する。
【００４９】
イントラ予測処理部２０１は、（１）原信号出力部１００が出力する映像信号、（２）イントラ予測係数記憶部２０２が出力するイントラ予測係数を受け取り、符号化効率の高いイントラ予測情報を決定する。そして、イントラ予測処理部２０１は、このイントラ予測情報に従って映像信号を参照画素とした予測ブロック内の画素値予測により予測画像を生成し、予測画像とイントラ予測情報を出力する。
【００５０】
イントラ予測情報記憶部２０４はイントラ予測処理部２０１が決定したイントラ予測情報を受け取る。必要に応じて、イントラ予測係数生成部２０２とエントロピ符号化処理部５００へイントラ予測情報を出力する。
【００５１】
図４は図３に示すイントラ予測部２００における処理動作を説明するフローチャートである。まず、イントラ予測係数初期化部２０５は、映像信号の符号化を開始する前にイントラ予測係数の初期化を行う（ステップＳ２０１）。反復した符号化を行う最中に、イントラ予測処理部２０１は符号化効率の高いイントラ予測情報を決定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２により定まったイントラ予測情報に基づいてイントラ予測処理部２０１はイントラ予測を行い、予測画を出力する（ステップＳ２０３）。
【００５２】
また、ステップＳ２０２により定まったイントラ予測情報をイントラ予測情報記憶部２０４に保存する。全ての予測ブロックにおいてイントラ予測情報が決定した後、反復処理要求フラグを受け取る（ステップＳ２０４）。イントラ予測係数生成部２０２は、イントラ予測係数を最適化するか否かを判定し（ステップＳ２０５）、最適化するための反復処理要求があった場合は、イントラ予測情報記憶部２０４に保存したイントラ予測情報を読み込み、イントラ予測係数生成部２０２が最適化を行う（ステップＳ２０６）。また、最適化を行ったイントラ予測係数はイントラ予測係数保存部２０２に保存される（ステップＳ２０７）。
【００５３】
次に、本発明の実施形態による映像符号化装置および映像復号装置を説明する。図５は本実施形態におけるロスレス符号化を行う場合の映像符号化装置の構成を示すブロック図である。ただし、本発明におけるデジタル信号符号化装置はロスレス符号化においてもロッシー符号化においても適用可能である。本映像符号化装置は符号化対象の映像信号を入力し、符号化された映像を符号化ストリームとして出力する。
【００５４】
原信号出力部１００は映像信号を入力し、インター予測部３００またはイントラ予測部２００へ映像信号を出力する。出力する映像信号はインター予測部３００とイントラ予測部２００のそれぞれで画素値予測のための参照画素として利用される。
【００５５】
イントラ予測部２００は参照画素に用いられる映像信号を入力し、生成した予測画像を予測残差生成部４００へ出力する。また、反復処理収束判定部６００から反復処理要求フラグを受け取る。最適化するための反復要求がある場合はイントラ予測情報を用いてイントラ予測係数の最適化が行なわれる。また、イントラ予測係数とは、クラスごとに式（２）で示される線形予測に用いる係数Ａｃを全てのクラス分集めた情報を指す。符号化処理の初期状態は総クラス数Ｃを１と設定し、符号化の反復を増大させるにつれて総クラス数を増大させる。
【００５６】
この時、総クラス数Ｃを１だけ増加すべきか否かを判定するため、イントラ予測部２００により定まったイントラ予測情報を基に、クラス数を現在の設定から１増大させた場合のイントラ予測情報を生成し、計２つのイントラ予測情報に対してそれぞれ予測係数の最適化を行う。なお、上記クラス数を現在の設定から１増大させた場合のイントラ予測情報の生成は、本発明によるものである。反復要求がない場合は、最終的に得られたイントラ予測係数およびイントラ予測情報をエントロピ符号化処理部５００へ出力する。
【００５７】
インター予測部３００は参照画素に用いられる映像信号を入力し、インター予測により生成した予測画像を予測残差生成部４００へ出力する。また、最終的に得られたイントラ予測情報をエントロピ符号化処理部５００へ出力する。ここで、インター予測情報とは、（１）各予測ブロックの大きさと位置、（２）各予測ブロックに与えられる参照画像および参照位置を示すベクトル、を全ての予測ブロック分集めた情報を指す。
【００５８】
予測残差生成部４００は原信号出力部１００から映像信号を入力し、また、インター予測部３００もしくはイントラ予測部２００から予測画像を入力し、映像信号と予測画像との差分である予測残差を出力する。エントロピ符号化処理部５００は予測残差生成部４００から予測残差を、インター予測部３００からインター予測情報、イントラ予測部２００からイントラ予測係数およびイントラ予測係数を受け取り、予測残差、インター予測情報、イントラ予測情報、イントラ予測係数から符号化ストリームを生成し、符号化ストリームを出力する。
【００５９】
符号化ストリーム記憶部７００はエントロピ符号化処理部５００が生成した符号化ストリームを入力する。１度の反復においてイントラ予測部２００は２種類のイントラ予測情報を基に予測係数を設計するため、１度の反復で２種類の符号化ストリームが生成される。以降では、この生成された２種類の符号化ストリームを符号化ストリーム対と呼ぶ。符号化ストリーム対の両方をエントロピ符号化処理部５００から受け取った後、クラス数増加判定部８００に符号化ストリーム対を出力する。
【００６０】
クラス数増加判定部８００は符号化ストリーム対を入力し、それぞれの符号化ストリームの符号量を比較し、符号量の小さい符号化ストリームを生成するイントラ予測情報およびイントラ予測係数を選択する選択指数を出力する。また、符号量の小さい符号化ストリームを反復処理収束判定部６００へ出力する。
【００６１】
反復処理収束判定部６００は反復符号化処理により符号化効率が向上するか否かを判定し、原信号出力部１００およびイントラ予測部２００に反復処理要求フラグを送信する。反復処理要求を行った場合、原信号出力部１００は符号化処理を行うために映像信号を再度送信し、イントラ予測部２００はイントラ予測係数の最適化を行う。
【００６２】
反復処理要求は、（１）反復を行わない場合も含め、符号化時に定められた回数だけ反復処理を行う、（２）１度前の符号化時と比較した際の符号量の減少率が、符号化時に定められた閾値を上回る場合、において行われる。上記符号量の代わりに、符号量を近似した指標を用いた判定を試みてもよい。
【００６３】
図６は図５に示す映像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、原信号出力部１００は映像信号を受け取り自身の記憶領域に保存する（ステップＳ３０１）。各予測ブロックごとにイントラ予測を行うか否かの判定を行い（ステップＳ３０２）、行う場合はイントラ予測に基づき画素値の予測を行い（ステップＳ３０３）、行わない場合はインター予測に基づき画素値の予測を行う（ステップＳ３０４）ことで、予測画像を出力する。
【００６４】
次に、予測残差生成部４００は、予測画像と原画像の差分である予測残差を算出する（ステップＳ３０５）。エントロピ符号化処理部５００は、予測残差、イントラ予測情報、インター予測情報、イントラ予測係数をエントロピ符号化する（ステップＳ３０６）。そして、予測ブロックが残っているか否かを判定し（ステップＳ３０７）、予測すべき予測ブロックが残っている場合は、ステップＳ３０２の判定に基づき全ての予測ブロックの予測が終了するまで予測処理を継続する。
【００６５】
上記処理を、イントラ予測情報およびイントラ予測部２００が生成する新規イントラ予測情報の２種類（イントラ予測情報対）に対して行い、符号量の小さいイントラ予測情報を選択する（ステップＳ３０８）。
【００６６】
上記ステップＳ１０２からＳ１０８までの一連の処理を反復するか否かを判定し（ステップＳ３０９）、継続する場合は反復処理要求を送信した後（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０２に戻って、処理を繰り返す。
【００６７】
図７は図５に示すイントラ予測部２００の詳細な構成を示すブロック図である。イントラ予測係数初期化部２０７は最初の反復におけるイントラ予測係数を定め、イントラ予測係数記憶部２０３へ出力する。イントラ予測係数生成部２０２はイントラ予測情報を定めることで初めてイントラ予測係数の最適化が可能となる。そこで、符号化の反復処理の最初はイントラ予測係数をイントラ予測係数生成部２０２と別途の処理で定める必要がある。
【００６８】
イントラ予測係数記憶部２０３はイントラ予測係数生成部２０２もしくはイントラ予測係数初期化部２０７からイントラ予測係数を受け取り、受けとったイントラ予測係数を自身が保持するメモリに格納する。外部から選択指数を受け取った場合、格納しているイントラ予測係数対のうち選択されたイントラ予測係数を残し、他方を削除する。イントラ予測処理を行う際にイントラ予測係数をイントラ予測処理部２０１へ出力する。また、反復処理要求がなかった場合、エントロピ符号化処理部５００へイントラ予測係数を出力する。
【００６９】
イントラ予測係数生成部２０２は反復処理収束判定部６００から反復要求があった場合、イントラ予測情報記憶部２０３からイントラ予測情報対を、原信号出力部１００から映像信号を受け取る。そして、それぞれのイントラ予測情報に対して、符号化効率の観点で映像信号およびイントラ予測情報に適したイントラ予測係数の最適化を行い、それぞれのイントラ予測情報で得られたイントラ予測係数をイントラ予測係数対としてまとめ、イントラ予測係数記憶部２０３へ出力する。
【００７０】
イントラ予測処理部２０１は（１）原信号出力部１００が出力する映像信号、（２）イントラ予測係数記憶部２０３が出力するイントラ予測係数、（３）イントラ予測情報記憶部２０４からイントラ予測情報を入力する。そして、符号化効率の高いイントラ予測情報を決定し、同イントラ予測情報に従って映像信号を参照画素とした予測ブロック内の画素値予測により予測画像を生成し、予測ブロック内の予測画像およびイントラ予測情報を出力する。
【００７１】
イントラ予測情報記憶部２０４はイントラ予測処理部２０１もしくは新規イントラ予測情報生成部２０９が決定したイントラ予測情報対を入力し、自身が保持する記憶領域へ保存する。外部から選択指数を受け取った場合、格納しているイントラ予測情報対のうち選択されたイントラ予測情報を残し、他方を削除する。イントラ予測処理を行う際にイントラ予測情報をイントラ予測処理部２０１へ出力する。また、反復処理要求がなかった場合、エントロピ符号化処理部５００へイントラ予測情報を出力する。
【００７２】
新規イントラ予測情報生成部２０９はイントラ予測係数初期化部２０７もしくはイントラ予測係数生成部２０２によりイントラ予測係数が定まった後、イントラ予測情報記憶部２０４から異なる予測ブロックにおけるイントラ予測情報を受け取り、符号化効率を高める当該予測ブロックに対するイントラ予測情報を定める。
【００７３】
予測誤差記憶部２０８はイントラ予測処理部によって算出された予測誤差を入力として受け取り、自身が保持する記憶領域に保存する。新規イントラ予測情報生成部２０９に、保存した予測誤差を出力する。
【００７４】
図８は図７に示すイントラ予測部２００の動作を示すフローチャートである。まず、イントラ予測係数を、符号化の前にあらかじめ定められた方法で初期化する（ステップＳ４０１）。イントラ予測処理部２０１は、対象となる予測ブロックに関して、符号化効率が高いイントラ予測情報を決定し（ステップＳ４０２）、決定したイントラ予測情報に基づいてイントラ予測処理を行う（ステップＳ４０３）。
【００７５】
次に、イントラ予測係数を最適化するか否かが判定され（ステップＳ４０４）、符号化の反復処理要求を受け取った場合、クラス数を１だけ新規に設けた場合における新規イントラ予測情報を生成する（ステップＳ４０５）。そして、イントラ予測情報および新規イントラ予測情報の双方に対し、それぞれイントラ予測係数を求め（ステップＳ４０６）、それぞれのイントラ予測係数をイントラ予測係数保存部に保存する（ステップＳ４０７）。
【００７６】
図９は図７に示す新規イントラ予測情報生成部２０９の詳細な構成を示すブロック図である。新規イントラ予測情報記憶部２０９１は外部からイントラ予測情報を入力して、自身が保持する記憶領域に保存する。この記憶領域には、新規クラスを創設した場合におけるイントラ予測情報を保存する役割を担う。以降では、新規クラスを創設した場合におけるイントラ予測情報を新規イントラ予測情報と呼ぶ。
【００７７】
また、予測ブロック選択部２０９２から新規クラスに割り当てるべき予測ブロックを示す予測ブロック指数を入力し、自身が保持する新規イントラ予測情報において予測ブロック指数で示される予測ブロックのクラス番号を新規クラスに割り当てる。また、新規イントラ予測情報を予測ブロック選択部２０９２および新規クラス割当継続判定部２０９４に出力する。
【００７８】
予測ブロック選択部２０９２は新規クラス割当継続判定部２０９４から継続要求フラグを受け取った場合、新規イントラ予測情報記憶部２０９１から新規イントラ予測情報を、外部から予測誤差情報を受け取る。そして、新規クラス以外に割り当てられた予測ブロックの中で、１画素あたりの予測誤差が最大の予測ブロックを示す予測ブロック指数を出力する。
【００７９】
予測誤差見積部２０９３は外部から予測誤差情報を、新規イントラ予測情報記憶部２０９１から新規イントラ予測情報を入力し、既存の全てのクラス、新規に構築したクラスの両方においてクラス内における暫定評価値を計算し、出力する。以降では、全てのクラスごとに算出する暫定評価値の集合をまとめて予測誤差見積情報と呼ぶ。
【００８０】
新規クラスにおける暫定評価値は新規クラスに割り当てられた予測ブロックに関する予測誤差の２乗和を最小化する予測係数を用いた場合における１画素あたりの予測誤差を計算する。上記１画素あたりの予測誤差は線形予測を用いた場合に達成できる最小の予測誤差であるため、１画素あたりの予測誤差の下界を示す。既存クラスにおける暫定値は各クラスで定まった予測係数を変更せずに１画素あたりの予測誤差を再計算する。
【００８１】
イントラ予測係数生成部２０２において、スパース性を課したうえで予測誤差の２乗和を最小化する予測係数を設定した場合、スパース性を課した場合とそうでない場合で１画素あたりの予測誤差に大きな開きが生じる可能性がある。その場合、新規クラスにおける予測誤差の暫定値を計算する際、式（４）のように定数項や乗数項を用いて予測誤差の暫定値を補正してもよい。
＾Ｄ＝ａ×Ｄ＋ｂ        （４）
ここで、＾Ｄは補正をかけた後の新規クラスにおける暫定評価値、Ｄは補正をかける前の新規クラスにおける暫定評価値、ａは乗数項、ｂは定数項である。
【００８２】
新規クラス割当継続判定部２０９４は新規イントラ予測情報および予測誤差見積情報を入力とし、新規クラスに対して更に予測ブロックを割り当てるか否かを判定する。新規クラスにおける暫定評価値が既存クラスにおける暫定評価値のいずれかより小さくなった場合、新規クラスへの予測ブロックの割り当てを終了し、イントラ予測情報と新規イントラ予測情報をまとめてイントラ予測情報対として出力する。
【００８３】
図１０は図９に示す新規イントラ予測情報生成部２０９の動作を示すフローチャートである。まず、入力されるイントラ予測情報を新規イントラ予測情報の初期解として新規イントラ予測情報記憶部２０９１に保存される（ステップＳ５０１）。予測ブロック選択部２０９２は新規イントラ予測情報および予測誤差情報により、既存クラスに属するかつ１画素あたりの予測誤差が現在最も高い予測ブロックを選択し、予測ブロック指数として出力する（ステップＳ５０２）。
【００８４】
選択された予測ブロックが新規クラスに割り当てられ（ステップＳ５０３）、全クラスに対して上記処理により暫定評価値が出力される（ステップＳ５０４）。新規クラスにおける暫定評価値が、既存クラスにおける暫定評価値を下回るか否かを判定し（ステップＳ５０５）、下回る場合はＳ５０２に戻り再度予測ブロックの選択を行う。
【００８５】
図１１は本発明の実施形態による映像復号装置の構成を示すブロック図である。映像復号装置は、エントロピ符号化処理部５００が出力した符号化ストリームを入力とし、符号化ストリームから予測残差、インター予測情報、イントラ予測情報、イントラ予測係数の計４つの情報を復元し、４つの情報を用いて生成される復号映像信号を出力する。ロスレス圧縮を行っているため、復号映像信号と映像信号は同一となる。
【００８６】
エントロピ復号処理部１０００は、映像符号化装置のエントロピ符号化処理部５００が出力した符号化ストリームを入力し、符号化ストリームから予測残差、インター予測情報、イントラ予測情報、イントラ予測係数の計４つの情報を復元し、復元した４つの情報をそれぞれ出力する。
【００８７】
イントラ予測部１１００はフレームメモリ１４００から復号映像信号を、エントロピ復号処理部１０００からイントラ予測情報とイントラ予測係数を受け取り、イントラ予測処理により生成された予測画像を出力する。インター予測部１２００はフレームメモリ１４００から復号映像信号を、エントロピ復号処理部１０００からインター予測情報をそれぞれ受け取り、インター予測処理により生成された予測画像を出力する。
【００８８】
復号信号生成部１３００はインター予測部１２００もしくはイントラ予測部１１００が出力した予測画像と、エントロピ復号処理部１０００が出力した予測残差とを入力し、予測画像と予測残差を加算することで生成される復号映像信号を出力する。フレームメモリ１４００は復号信号生成部１３００が出力した復号映像信号を入力し、自身が保持するメモリへ格納する。復号映像信号は、インター予測部１２００およびイントラ予測部１１００における参照画素として利用される。
【００８９】
図１２は図１１に示す映像復号装置の動作を示すフローチャートである。エントロピ復号処理部１０００は入力した符号化ストリームから予測残差、インター予測情報、イントラ予測情報、イントラ予測係数の計４つの情報を復元する（ステップＳ６０１）。イントラ予測情報からイントラ予測を選択したか否かを判定し（ステップＳ６０２）、選択した場合はイントラ予測部１１００に基づきイントラ予測を行い（ステップＳ６０３）、選択しなかった場合はインター予測部１２００に基づきインター予測を行う（ステップＳ６０４）ことで予測画像を生成する。生成した予測画像と復号した予測残差を加算することで復号映像信号を生成する（ステップＳ６０５）。予測すべき予測ブロックが残留しているか否かを判定し（ステップＳ６０６）、残留する場合は処理Ｓ６０２へ戻って処理を繰り返す。
【００９０】
図１３は図１１に示すイントラ予測部１１００の詳細な構成を示すブロック図である。イントラ予測処理部１１０１はイントラ予測情報記憶部１１０２からイントラ予測情報を、イントラ予測係数記憶部１１０３からイントラ予測係数を読み込み、フレームメモリ１４００から復号映像信号を入力し、イントラ予測処理を行い予測画像を出力する。
【００９１】
イントラ予測情報記憶部１１０２はイントラ予測情報をエントロピ復号処理部１０００から受け取り、自身が保持する記憶領域に保存する。イントラ予測係数記憶部１１０３はイントラ予測係数をエントロピ復号処理部１０００から受け取り、自身が保持する記憶領域に保存する。
【００９２】
図１４は図１３に示すイントラ予測部１１００の動作を示すフローチャートである。イントラ予測処理を行う前処理としてエントロピ復号処理部１０００からイントラ予測情報を受け取ってイントラ予測情報記憶部１１０２に保存し（ステップＳ７０１）、エントロピ復号処理部１０００からイントラ予測係数を受け取ってイントラ予測係数記憶部１１０３に保存する（ステップＳ７０２）。その後、イントラ予測処理部１１０１がフレームメモリ１４００から復号映像信号を受け取り、イントラ予測を行って予測画像を生成する（ステップＳ７０３）。
【００９３】
なお、前述した説明では、映像符号化を前提として説明したが、本実施形態は、デジタル信号について予測を行う際に、数が固定されない予測器を使用し、かつ最適な予測器数は不明であるような分野であれば適用可能である。請求項でいう予測分割部とは、近傍に位置するデジタル信号の区間のことであり、映像符号化でいう予測ブロックに相当する。
【００９４】
なお、本実施形態は、ある予測器の平均誤差が大きい場合は予測器の表現能力を超えた入力がされているという仮定に基づき、適切な予測器数を割り当てるという技術思想を適用している。映像符号化に適用した場合は、あるクラスを選択するブロックの平均予測誤差が大きい場合、あるクラスの表現能力を超えた過剰なブロックが割り当てられているためクラスを選択するブロックを減らすべきという技術思想に基づくものである。ただし、平均予測誤差が非常に小さいクラスがあった場合、そのクラスの予測誤差を増やしてでも予測誤差の大きなクラスの予測誤差を下げるというものではない。
【００９５】
また、上記仮定に基づき平均誤差が大きい予測器があり、予測器を１つ追加して再度予測係数を決定する場合に、新規予測器の平均予測誤差が小さい場合、まだ新規予測器にはブロックを割り当てても問題ないほどの表現能力を有しているはずである。そこで、どこまで新規予測器にブロックを割り当てても、新規予測器の表現能力上問題ないかを推定する必要がある。この時、新規予測器の平均予測誤差は、少なくとも既存予測器の中で一番小さい平均予測誤差を超える必要はあると仮定している。その理由は、新規予測器に割り当てられる予測ブロックは予測が困難なものばかりだと考えられるためである。
【００９６】
以上説明したように、全クラスに関して、「予測誤差の２乗和／画素数」の目安を表す暫定評価値を計算（低いほど良い）し、新規クラスの暫定評価値＞ｍｉｎ（既存クラスの暫定評価値）になるまで、新規クラスにブロックを割り当てる。暫定評価値の計算方法としては、新規クラスについては、現在保有するブロックの予測誤差の２乗和を最小化する係数を決定し、この係数で１画素あたりの予測誤差を計算する。一方、既存クラスについては、予測係数を変更せずに、１画素あたりの予測誤差を計算することにより行う。これにより、予測誤差を低減することができる。
【００９７】
前述した実施形態における予測器割当装置の全部または一部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よく、さらに前述した機能をコンピュータシステムに既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。
【００９８】
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。従って、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】
【００９９】
新規クラスに対して適切な予測ブロックを割り当てることが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１００】
１００・・・原信号出力部、２００・・・イントラ予測部、２０１・・・イントラ予測処理部、２０２・・・イントラ予測係数生成部、２０３・・・イントラ予測係数記憶部、２０４・・・イントラ予測情報記憶部、２０５・・・イントラ予測係数初期化部、２０６・・・クラス数記憶部、２０７・・・イントラ予測係数初期化部、２０８・・予測誤差記憶部、２０９・・・新規イントラ予測情報生成部、２０９１・・・新規イントラ予測情報記憶部、２０９２・・・予測ブロック選択部、２０９３・・・予測誤差見積部、２０９４・・・新規クラス割当継続判定部、３００・・・インター予測部、４００・・・予測残差生成部、５００・・・エントロピ符号化処理部、６００・・・反復処理収束判定部、７００・・・符号化ストリーム記憶部、８００・・・クラス数増加判定部、１０００・・・エントロピ復号処理部、１１００・・・イントラ予測部、１１０１・・・イントラ予測処理部、１１０２・・・イントラ予測情報記憶部、１１０３・・・イントラ予測係数記憶部、１２００・・・インター予測部、１３００・・・復号信号生成部、１４００・・・フレームメモリ
【図１】
0006581043.tif 000002
【図２】
0006581043.tif 000003
【図３】
0006581043.tif 000004
【図４】
0006581043.tif 000005
【図５】
0006581043.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006581043.tif 000008
【図８】
0006581043.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006581043.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0006581043.tif 000013
【図１３】
0006581043.tif 000014
【図１４】
0006581043.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0006581043.tif 000017