(57)【要約】【課題】優れた符号化効率を奏すること【解決手段】動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化する動画像符号化装置において、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部と、前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する予測残差算出部と、前記差分を符号化して符号化動画像を生成する符号化部とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。【選択図】図１
2008271371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化する動画像符号化装置において、
前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部と、
前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する予測残差算出部と、
前記差分を符号化して符号化動画像を生成する符号化部と
を具備することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との外挿により予測値を算出することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との平均値を予測値とすることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記イントラ予測部は、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素の中から画素を選択し、該選択した画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出し、
前記符号化部は、前記差分に加えて、前記イントラ予測部が用いた前記１画素以上間をおいた画素の位置を表す情報を符号化画像に含めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素のうち予め決められた規則に基づき選択された画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号する動画像復号装置において、
前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する復号部と、
前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値に基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部と、
各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する加算部と
を具備することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項８】
前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との外挿により予測値を算出することを特徴とする請求項７に記載の動画像復号装置。
【請求項９】
前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との平均値を予測値とすることを特徴とする請求項７に記載の動画像復号装置。
【請求項１０】
前記イントラ予測部は、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかの項に記載の動画像復号装置。
【請求項１１】
前記復号部は、前記符号化された動画像から、前記イントラ予測部による予測値の算出時に用いる前記１画素以上間をおいた画素の位置を表す情報を抽出し、
前記イントラ予測部は、前記復号部の抽出した画素の位置を表す情報に従い、前記１画素以上間をおいた画素の中から画素を選択し、該選択した画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかの項に記載の動画像復号装置。
【請求項１２】
前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素のうち予め決められた規則に基づき選択された画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかの項に記載の動画像復号装置。
【請求項１３】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法において、
前記動画像符号化装置が、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出する第１の過程と、
前記動画像符号化装置が、前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する第２の過程と、
前記動画像符号化装置が、前記差分を符号化して符号化動画像を生成する第３の過程と
を備えることを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項１４】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号する動画像復号装置における動画像復号方法において、
前記動画像復号装置が、前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する第１の過程と、
前記動画像復号装置が、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出する第２の過程と、
前記動画像復号装置が、各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する第３の過程と
を備えることを特徴とする動画像復号方法。
【請求項１５】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化するコンピュータを、
前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部、
前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する予測残差算出部、
前記差分を符号化して符号化動画像を生成する符号化部
として機能させるプログラム。
【請求項１６】
動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号するコンピュータを、
前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する復号部、
前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部、
各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する加算部
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法およびプログラム、特に動画像を構成する画像をブロックに分割し、該ブロックの画素の値を周囲の画素の値に基づき予測する動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動画像の符号化方法、例えば、Ｈ．２６４あるいはＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（Advanced Video Coding）においては、動画像を構成する画像は、４×４の画素、８×８の画素、あるいは１６×１６の画素からなる複数のブロックに分割され、該ブロックの画素の値を、同じ画像の符号化済みで該ブロックに隣接する画素の値から予測するイントラ予測、もしくは符号化済みの画像の画素の値から予測するインター予測を行い、このイントラ予測、もしくはインター予測による予測結果と実画像との差分を、離散コサイン変換を一部修正した直交変換を用いて変換し、さらに量子化およびエントロピー符号化した結果を符号化画像データとしている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）勧告  Ｈ．２６４
【非特許文献２】ＭＰＥＧ−４  ｐａｒｔ１０  Ａｄｖａｎｃｅｄ  ＶｉｄｅｏＣｏｄｉｎｇ、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の符号化方法にあっては、ＨＤＴＶ（High Definition Television）のように画素数が多くなると符号化前の情報量が多いために、符号化画像データの情報量も多くなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた符号化効率を奏する動画像符号の動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の動画像符号化装置は、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化する動画像符号化装置において、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部と、前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する予測残差算出部と、前記差分を符号化して符号化動画像を生成する符号化部とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明の動画像符号化装置は、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから１画素以上間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差を小さな値となるので、これらは効率良く符号化することができ、優れた符号化効率を奏する。
【０００７】
また、本発明の動画像符号化装置は、上述の動画像符号化装置であって、前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との外挿により予測値を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の動画像符号化装置は、上述の動画像符号化装置であって、前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との平均値を予測値とすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の動画像符号化装置は、上述のいずれかの動画像符号化装置であって、前記イントラ予測部は、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の動画像符号化装置は、上述のいずれかの動画像符号化装置であって、前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素の中から画素を選択し、該選択した画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出し、前記符号化部は、前記差分に加えて、前記イントラ予測部が用いた前記１画素以上間をおいた画素の位置を表す情報を符号化画像に含めることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の動画像符号化装置は、上述のいずれかの動画像符号化装置であって、前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素のうち予め決められた規則に基づき選択された画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の動画像復号装置は、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号する動画像復号装置において、前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する復号部と、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値に基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部と、各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する加算部とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明の動画像復号装置は、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから１画素以上間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差が小さな値となるので、これらは効率良く符号化することができ、優れた符号化効率を奏する。
【００１４】
また、本発明の動画像復号装置は、上述の動画像復号装置であって、前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との外挿により予測値を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の動画像復号装置は、上述の動画像復号装置であって、前記イントラ予測部は、前記隣接する画素の値と前記１画素以上間をおいた画素の値との平均値を予測値とすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の動画像復号装置は、上述のいずれかの動画像復号装置であって、前記イントラ予測部は、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の動画像復号装置は、上述のいずれかの動画像復号装置であって、前記復号部は、前記符号化された動画像から、前記イントラ予測部による予測値の算出時に用いる前記１画素以上間をおいた画素の位置を表す情報を抽出し、前記イントラ予測部は、前記復号部の抽出した画素の位置を表す情報に従い、前記１画素以上間をおいた画素の中から画素を選択し、該選択した画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の動画像復号装置は、上述のいずれかの動画像復号装置であって、前記イントラ予測部は、前記ブロックから１画素以上間をおいた画素のうち予め決められた規則に基づき選択された画素の値と前記ブロックに隣接する画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の動画像符号化方法は、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法において、前記動画像符号化装置が、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出する第１の過程と、前記動画像符号化装置が、前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する第２の過程と、前記動画像符号化装置が、前記差分を符号化して符号化動画像を生成する第３の過程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の動画像復号方法は、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号する動画像復号装置における動画像復号方法において、
前記動画像復号装置が、前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する第１の過程と、前記動画像復号装置が、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出する第２の過程と、前記動画像復号装置が、各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する第３の過程とを備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のプログラムは、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化するコンピュータを、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部、前記各画素の予測値と、入力画像の対応する画素の値との差分を算出する予測残差算出部、前記差分を符号化して符号化動画像を生成する符号化部として機能させる。
【００２２】
また、本発明のプログラムは、動画像を構成する画像を複数のブロックに分割して符号化された動画像を復号するコンピュータを、前記符号化された動画像を復号して、前記ブロックを構成する各画素の予測残差を算出する復号部、前記ブロックに隣接する画素の値と該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素以上間をおいた画素の値とに基づき、該ブロックを構成する各画素の予測値を算出するイントラ予測部、各画素について、前記予測残差と前記予測値とを加算して各画素の値を算出する加算部として機能させる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから１画素以上間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差を小さな値となるので、これらは効率良く符号化することができ、優れた符号化効率を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による動画像符号化装置１００の構成を示す概略ブロック図である。１０１は、入力画像と予測画像との差分をとり、この差分の結果である予測残差を出力する加算部である。１０２は、離散コサイン変換などの直交変換を用いて、この予測残差を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、この量子化の結果である変換係数を出力する変換・量子化部である。１０３は、この変換係数と後述する予測情報とをハフマン符号もしくは算術符号などのエントロピー符号で符号化し、この符号化の結果である符号化画像データを出力する符号化部である。
【００２５】
１０４は、変換・量子化部１０２が出力した変換係数に対して、変換・量子化部１０２で行った量子化および直交変換の逆変換を行ない、この逆変換の結果である予測残差を出力する逆量子化・逆変換部である。１０５は、逆量子化・逆変換部１０４が出力した予測残差と予測画像とを加算し、この加算の結果である復号画像を出力する加算部である。１０６は、符号化の対象となっている画像のうち、既に符号化されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素についてイントラ予測を行い、このイントラ予測の結果である予測画像を出力するイントラ予測部である。また、イントラ予測部１０６は、イントラ予測に用いた予測モードを表す情報を含む予測情報を符号化部１０３に出力する。ここでブロックとは、動画像を構成する画像を縦４画素毎、横４画素毎に分割したブロックである。
【００２６】
１０７は、加算部１０５が出力した復号画像を記憶するフレームメモリである。１０８は、フレームメモリ１０７が記憶しており、符号化の対象となっている画像よりも前に符号化された画像の復号画像を参照して、時間方向の予測を行ない、この予測の結果である予測画像を出力するインター予測部である。またインター予測部１０８は、予測の際に参照した復号画像を識別する情報や予測に用いた動きベクトルを含む予測情報を符号化部１０３に出力する。１０９は、符号化の対象となっている画像が他の時間の復号画像を参照しないＩピクチャであれば、イントラ予測部１０６が出力した予測画像を加算部１０１、１０５に出力し、他の時間の復号画像を参照するＰピクチャもしくはＢピクチャであれば、インター予測部１０８が出力した予測画像を加算部１０１、１０５に出力するスイッチ部である。なお、各画像をＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれとするかは、符号化コストやＧＯＰ（Group Of Pictures）構造やユーザ指示による符号化設定に基づき選択される。ＧＯＰ構造は、少なくとも１枚のＩピクチャと任意の枚数のＰピクチャおよびＢピクチャを含む、動画の構成単位である。
【００２７】
図２は、動画像符号化装置１００の動作概要を説明するフローチャートである。動画像符号化装置１００は、入力された動画像の画像毎に以下のステップＳａ２〜Ｓａ１０の処理を行う（Ｓａ１）。まず、対象としている画像をイントラ予測を用いて符号化するか、インター予測を用いて符号化するかにより処理が分かれる（Ｓａ２）。なお、本実施形態では、イントラ予測もしくはインター予測のどちらかに処理が分かれるとして説明するが、イントラ予測およびインター予測の両方の処理を行い、これらの処理の結果を比較して、符号化効率の良い方などを選択するようにしてもよい。イントラ予測を用いて符号化するときは、スイッチ部１０９がイントラ予測部１０６からの入力を出力するように設定され、当該画像を縦４画素、横４画素毎に分割したブロック毎に処理を行う（Ｓａ３）。イントラ予測部１０６は、当該画像のうち符号化済みのブロックを復号した復号画像に基づき、処理対象ブロックの予測画像を生成する（Ｓａ４）。加算部１０１は、イントラ予測部１０６が生成した処理対象ブロックの予測画像と、入力画像の対応するブロックとの差分をとり、処理対象ブロックの予測残差を算出する（Ｓａ５）。変換・量子化部１０２は、この予測残差に対して、直交変換および量子化を施し、変換係数を算出する（Ｓａ６）。
【００２８】
逆量子化・逆変換部１０４は、変換・量子化部１０２が施した量子化と直交変換の逆操作である逆量子化と逆直交変換を施し、処理対象ブロックの予測残差を算出する（Ｓａ７）。加算部１０５は、この予測残差にステップＳａ４で生成した予測画像を加算して、処理対象ブロックの復号画像を生成する（Ｓａ８）。ここで、ステップＳａ７とステップＳａ８の処理は復号装置において行なう処理と同じため、この復号画像は、動画像符号化装置１００にて符号化した符号化動画像を復号装置にて復号したときの画像と一致する。また、この復号画像は、ステップＳａ４のイントラ予測部１０６による予測画像の生成、および後述するステップＳａ１２のインター予測部１０８による予測画像の生成の際に利用される。ステップＳａ８にて復号画像を生成した後、処理対象の画像に未処理のブロックがあるときは、ステップＳａ４に戻って全てのブロックを処理するまで、このステップＳａ４〜Ｓａ８の処理を繰り返す（Ｓａ９）。処理対象の画像の全てのブロックについてステップＳａ４〜Ｓａ８の処理を行なった後、符号化部１０３は、ステップＳａ６にて各ブロックについて算出した変換係数と、ステップＳａ４のイントラ予測を行なった際のパラメータとをエントロピー符号化して、符号化画像データを生成する（Ｓａ１０）。入力された動画像に続きがあればステップＳａ１に戻って（Ｓａ１１）、以降の画像についてステップＳａ２〜Ｓａ１０の処理を繰り返す。
【００２９】
一方、ステップＳａ２の条件分岐にてインター予測を用いるとしたときは、インター予測部１０８が、フレームメモリ１０７に格納されている符号化済みの画像の復号画像を参照して予測画像を生成し、加算部１０１がこの予測画像と入力画像との差分を算出して、予測残差を出力し、この予測残差に変換・量子化部１０２が直交変換および量子化を行い、その結果である変換係数を出力するとともに、該変換係数を、逆量子化・逆変換部１０４が逆量子化および逆直交変換を行い、さらに加算部１０５が予測画像に加算して復号画像を生成し、フレームメモリ１０７に格納する（Ｓａ１２）。そして、上述のステップＳａ１０に遷移して、処理を続ける。
【００３０】
図３は、イントラ予測部１０６の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態の動画像符号化装置１００は、動画像を構成する画像のうち、Ｉピクチャについては、Ｉピクチャの画像を分割した縦４画素、横４画素のブロック毎に動作し、イントラ予測部１０６は、該ブロック毎にイントラ予測を行なう。１６１は、イントラ予測の対象とするブロックに隣接する画素のグループである第１参照画素群の各画素の値を復号画像から取得する第１参照画素群取得部である。１６２は、イントラ予測の対象とするブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素のグループである第２参照画素群の各画素の値を復号画像から取得する第２参照画素群取得部である。なお、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部１６２は、イントラ予測の対象とするブロックが画像の上端や左端にあり、取得する画素がないときは、該画素が「利用不可」であることを出力する。また、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部１６２は、取得する画素が未だ符号化されていないときは（後述するモード３、７、８）、符号化済みの画素から取得した値を代わりに用いる。
【００３１】
１６３は、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部１６２とが取得した参照画素の値と、イントラ予測モード選択部１６４からの予測情報により指定される予測モードにてイントラ予測を行ない、対象とするブロックの各画素の予測値を算出する画素値予測部である。イントラ予測モード選択部１６４は、画素値予測部１６３に対して、いくつかの仮の予測情報を出力してイントラ予測を試行し、これらの試行によって得られて予測値を比較して、例えば、符号化効率が最も良い予測値が得られる予測情報を選択し、スイッチ部１６５に該予測情報による予測値を予測画像として出力するように指示する。また、イントラ予測モード選択部１６４は、選択した予測情報を符号化部１０３に出力する。
【００３２】
なお、画素の値とは、該画素の輝度値Ｙ、青色の色差値Ｃｂ、および赤色の色差値Ｃｒの３つの値を指し、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部１６２は、輝度値Ｙ、青色の色差値Ｃｂ、および赤色の色差値Ｃｒを復号画像から取得し、画素値予測部１６３は、対象とするブロックの各画素の輝度値Ｙ、青色の色差値Ｃｂ、および赤色の色差値Ｃｒを、それぞれ参照画素の輝度値Ｙ、青色の色差値Ｃｂ、および赤色の色差値Ｃｒから算出する。ここで、輝度値Ｙおよび色差値Ｃｂ、Ｃｒは、それぞれ８ビットで表し、輝度値Ｙがとり得る値の範囲は０〜２５５であり、青色および赤色の色差値Ｃｂ，Ｃｒがとり得る値の範囲は−１２８〜１２７である。
【００３３】
図４は、画素値予測部１６３が行う予測値の算出を説明するための座標を定義する図である。以下のイントラ予測の説明では、図３に示すように、右向きの横軸にｘ座標、下向きの縦軸にｙ座標をとり、イントラ予測の対象となっているブロック（太枠で囲むもの）の左上の画素の座標を原点とする。各画素の値は、ブロックの左上の画素の値をｐ［０，０］、ブロックの右下の画素の値をｐ［３，３］というように、ｐ［ｘ，ｙ］にて表す。
以降で、イントラ予測の対象となっているブロックから縦方向に１画素間をおいた画素とはｙ座標が−２の画素を指し、イントラ予測の対象となっているブロックから横方向に１画素間をおいた画素とはｘ座標が−２の画素を指す。
【００３４】
図５は、イントラ予測モード選択部１６４が画素値予測部１６３に指定する予測モード０から予測モード８までの各モードにおける画素値予測部１６３が行うイントラ予測の向きを示した図である。図５に示すように、予測モード０は上から下へ、予測モード１は左から右へ、予測モード２は向きがなく、参照画素の平均値を全ての画素の予測値とし、予測モード３は右上から左下へ、予測モード４は左上から右下へ、予測モード５は上よりの左上から下よりの右下へ、予測モード６は下よりの左上から上よりの右下へ、予測モード７は上よりの右上から下よりの左下へ、予測モード８は上よりの左下から下よりの右上へという向きに第１および第２の参照画素から算出した予測値を適用する。具体的な算出方法を、以下の図６〜１４に示す。
【００３５】
図６は、予測モード０における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード０では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側にある第１参照画素である画素［０，−１］〜［３，−１］と第２参照画素である画素［０，−２］〜［３，−２］とのうちｘ座標が同じ画素の平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（１）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ，−１］＋ｐ［ｘ，−２］＋１）／２  ・・・（１）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。なお、式（１）の右辺の小括弧内末尾にある“＋１”は、この小括弧を２で割ったときの小数点以下切捨てを行なったときに、この“＋１”が無い状態で２で割った値を四捨五入するのと同じになるようにするために割る数の半分の数が付されている。以降の各式においても割り算の結果を小数点以下切捨てにするときは、付されている。
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（１）’を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝ｐ［ｘ，−１］  ・・・（１）’
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
【００３６】
図７は、予測モード１における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード１では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの左側にある第１参照画素である画素［−１，０］〜［−１，３］と第２参照画素である画素［−２，０］〜［−２，３］とのうちｙ座標が同じ画素の平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（２）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ］＋ｐ［−２，ｙ］＋１）／２  ・・・（２）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（２）’を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝ｐ［−１，ｙ］  ・・・（２）’
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
【００３７】
図８は、予測モード２における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード２では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの左側および上側にある第１参照画素である画素［−１，０］〜［−１，３］、［０，−１］〜［３，−１］と第２参照画素である画素［−２，０］〜［−２，３］、［０，−２］〜［３，−２］との平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（３）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，０］＋ｐ［−１，１］＋ｐ［−１，２］＋ｐ［−１，３］＋ｐ［−２，０］＋ｐ［−２，１］＋ｐ［−２，２］＋ｐ［−２，３］＋ｐ［０，−１］＋ｐ［１，−１］＋ｐ［２，−１］＋ｐ［３，−１］＋ｐ［０，−２］＋ｐ［１，−２］＋ｐ［２，−２］＋ｐ［３，−２］＋８）／１６  ・・・（３）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
【００３８】
なお、イントラ予測対象のブロックが画像の上端にあるなどの理由で、上側にある参照画素の値を使えないときは、以下の式（４）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，０］＋ｐ［−１，１］＋ｐ［−１，２］＋ｐ［−１，３］＋ｐ［−２，０］＋ｐ［−２，１］＋ｐ［−２，２］＋ｐ［−２，３］＋４）／８  ・・・（４）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
【００３９】
同様に、イントラ予測対象のブロックが画像の左端にあるなどの理由で、左側にある参照画素の値を使えないときは、以下の式（５）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［０，−１］＋ｐ［１，−１］＋ｐ［２，−１］＋ｐ［３，−１］＋ｐ［０，−２］＋ｐ［１，−２］＋ｐ［２，−２］＋ｐ［３，−２］＋４）／８  ・・・（５）
さらにイントラ予測対象のブロックが画像の左上端にあるなどの理由で、左側および上側の参照画素の値を使えないときは、以下の式（６）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝１２８  ・・・（６）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、予測値が輝度値Ｙを対象としている場合。色差Ｃｂ，Ｃｒのときは“０”
【００４０】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（３）’〜（６）’を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［０，−１］＋ｐ［１，−１］＋ｐ［２，−１］＋ｐ［３，−１］＋ｐ［−１，０］＋ｐ［−１，１］＋ｐ［−１，２］＋ｐ［−１，３］＋４）／８  ・・・（３）’
上側の参照画素の値が使えないとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，０］＋ｐ［−１，１］＋ｐ［−１，２］＋ｐ［−１，３］＋２）／４  ・・・（４）’
左側の参照画素の値が使えないとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［０，−１］＋ｐ［１，−１］＋ｐ［２，−１］＋ｐ［３，−１］＋２）／４  ・・・（５）’
上側と左側の参照画素の値が両方使えないとき、
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝１２８（輝度のとき）、０（色差のとき）  ・・・（６）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４１】
図９は、予測モード３における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード３では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側とそれに続く右側のブロックにある第１参照画素である画素［０，−１］〜［７，−１］と第２参照画素である画素［１，−２］〜［７，−２］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（７）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋３，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−１］＋４）／８  ・・・（７）
ただし、ｘ，ｙ＝０〜３であり、小数点以下は切捨て。
【００４２】
なお、［ｘ，ｙ］＝［２，３］または［３，２］のときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（８）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ，−１］＋３×ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−１］＋４）／８  ・・・（８）
ただし、小数点以下は切捨て。
また、［ｘ，ｙ］＝［３，３］のときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（９）を用いて算出される。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［６，−１］＋２×ｐ［７，−１］＋ｐ［７，−２］＋２）／４  ・・・（９）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４３】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（７）’、（９）’を用いて算出される。
［ｘ，ｙ］＝［３，３］のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［６，−１］＋３×ｐ［７，−１］＋２）／４・・・（７）’
それ以外のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−１］＋２）／４  ・・・（９）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４４】
図１０は、予測モード４における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード４では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側と左側の第１参照画素である画素［−１，−１］〜［３，−１］、［−１，０］〜［−１，３］と第２参照画素である画素［−２，−２］〜［２，−２］、［−２，−１］〜［−２，２］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（１０）〜（１２）のいずれかの式を用いて算出される。
【００４５】
対象画素のｘ座標がｙ座標より大きい値のとき（ｘ＞ｙのとき）
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−ｙ−３，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ−２，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ−１，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ，−１］＋４）／８  ・・・（１０）
対象画素のｘ座標がｙ座標より小さい値のとき（ｘ＜ｙのとき）
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，ｙ−ｘ−３］＋２×ｐ［−２，ｙ−ｘ−２］＋ｐ［−２，ｙ−ｘ−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ］＋４）／８  ・・・（１１）
対象画素のｘ座標がｙ座標と同じ値のとき（ｘ＝ｙのとき）
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，−１］＋２×ｐ［−２，−２］＋ｐ［−１，−２］＋ｐ［０，−１］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［−１，０］＋４）／８  ・・・（１２）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４６】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（１０）’〜（１２）’を用いて算出される。
ｘ＞ｙのとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−ｙ−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ，−１］＋２）／４  ・・・（１０）’
ｘ＜ｙのとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ］＋２）／４  ・・・（１１）’
ｘ＝ｙのとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［０，−１］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［−１，０］＋２）／４  ・・・（１２）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４７】
図１１は、予測モード５における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード５では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側と左側の第１参照画素である画素［−１，−１］〜［３，−１］、［−１，０］〜［−１，２］と第２参照画素である画素［−２，−２］〜［３，−２］、［−２，−１］〜［−２，０］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（１３）〜（１６）のいずれかの式を用いて算出される。
ｚＶＲ＝２ｘ−ｙ（ｘ、ｙは対象画素のｘ座標とｙ座標）として、ｚＶＲ＝０、２、４、６のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋４）／８  ・・・（１３）
ｚＶＲ＝１、３、５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，  −２］＋ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋４）／８  ・・・（１４）
ｚＶＲ＝−１のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［−２，−２］＋２×ｐ［−１，−２］＋ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋４）／８  ・・・（１５）
ｚＶＲ＝−２、−３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（３×ｐ［−２，ｙ−４］＋ｐ［−２，ｙ−３］＋ｐ［−１，ｙ−３］＋２×ｐ［−１，ｙ−２］＋ｐ［−１，ｙ−１］＋４）／８  ・・・（１６）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４８】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（１３）’〜（１６）’を用いて算出される。
ｚＶＲ＝０，２，４，６のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋１）／２  ・・・（１３）’
ｚＶＲ＝１，３，５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋２）／４  ・・・（１４）’
ｚＶＲ＝−１のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋２）／４  ・・・（１５）’
ｚＶＲ＝−２または−３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ−３］＋２×ｐ［−１，ｙ−２］＋ｐ［−１，ｙ−１］＋２）／４  ・・・（１６）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００４９】
図１２は、予測モード６における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード６では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側と左側の第１参照画素である画素［−１，−１］〜［２，−１］、［−１，０］〜［−１，３］と第２参照画素である画素［−２，−２］〜［０，−２］、［−２，−１］〜［−２，３］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（１７）〜（２０）のいずれかの式を用いて算出される。
【００５０】
ｚＨＤ＝２ｙ−ｘ（ｘ、ｙは対象画素のｘ座標とｙ座標）として、ｚＨＤ＝０、２、４、６のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−２，ｙ−ｘ／２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋４）／８  ・・・（１７）
ｚＨＤ＝１、３、５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋４）／８  ・・・（１８）
ｚＨＤ＝−１のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［−２，−２］＋２×ｐ［−２，−１］＋ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋４）／８  ・・・（１９）
ｚＨＤ＝−２、−３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（３×ｐ［ｘ−４，−２］＋ｐ［ｘ−３，−２］＋ｐ［ｘ−３，−１］＋２×ｐ［ｘ−２，−１］＋ｐ［ｘ−１，−１］＋４）／８  ・・・（２０）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００５１】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（１７）’〜（２０）’を用いて算出される。
ｚＨＤ＝０，２，４，６のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋１）／２  ・・・（１７）’
ｚＨＤ＝１，３，５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋２）／４  ・・・（１８）’
ｚＨＤ＝−１のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋２）／４  ・・・（１９）’
ｚＨＤ＝−２  または  −３  のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ−３，−１］＋２×ｐ［ｘ−２，−１］＋ｐ［ｘ−１，−１］＋２）／４  ・・・（２０）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００５２】
図１３は、予測モード７における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード７では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの上側とそれに続く右側のブロックの第１参照画素である画素［０，−１］〜［６，−１］と第２参照画素である画素［０，−２］〜［６，−２］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（２１）〜（２２）のいずれかの式を用いて算出される。
ｙ＝０、２のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋１）／２  ・・・（２１）
ｙ＝１、３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−１］＋２）／４  ・・・（２２）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００５３】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（２１）’、（２２）’を用いて算出される。
ｙ＝０または２のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋１）／２  ・・・（２１）’
それ以外（ｙ＝１または３）のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−１］＋２）／４  ・・・（２２）’
ただし、小数点以下は切捨て。
【００５４】
図１４は、予測モード８における画素値予測部１６３の予測値算出方法を説明する図である。予測モード８では、予測値ｐｒｅｄは、イントラ予測対象のブロックの左側の第１参照画素である画素［−１，０］〜［−１，３］と第２参照画素である画素［−２，０］〜［−２，３］とのうち予測方向の根元近傍にある参照画素の加重平均値であり、参照画素値ｐを用いた以下の式（２３）〜（２６）のいずれかの式を用いて算出される。
ｚＨＵ＝ｘ＋２ｙ（ｘ、ｙは対象画素のｘ座標とｙ座標）として、ｚＨＵ＝０、２、４のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋２］＋２×ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋４）／８  ・・・（２３）
【００５５】
ｚＨＵ＝１、３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（２×ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋２］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋２］＋４）／８  ・・・（２４）
ｚＨＵ＝５のとき、
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，２］＋２×ｐ［−１，３］＋ｐ［−２，３］＋２）／４  ・・・（２５）
ｚＨＵ＝０、１、２、３、４、５以外のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，３］＋７×ｐ［−１，３］＋４）／８  ・・・（２６）
ただし、小数点以下は切捨て。
【００５６】
第２参照画素を参照できず、第１参照画素のみを参照可能なときは、予測値ｐｒｅｄは、以下の式（２３）’〜（２６）’を用いて算出される。
ｚＨＵ＝０，２，４のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋１）／２  ・・・（２３）’
ｚＨＵ＝１，３のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋２］＋２）／４  ・・・（２４）’
ｚＨＵ＝５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，２］＋３×ｐ［−１，３］＋２）／４  ・・・（２５）’
その他のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝ｐ［−１，３］  ・・・（２６）’
【００５７】
図１５は、本実施形態におけるイントラ予測部１０６の動作を説明するフローチャートである。イントラ予測部１０６では、まず第１参照画素群取得部１６１が、処理対象ブロックの左側、上側、上側の右に続くブロックから第１参照画素群の各画素の値を取得する（Ｓｂ１）。次に、第２参照画素群取得部１６２が、第１参照画素群取得部１６１と同様にして、第２参照画素群の各画素の値を取得する（Ｓｂ２）。イントラ予測モード選択部１６４は、予測モードを１つ選択して、該予測モードによる予測画像の生成を画素値予測部１６３に指示する（Ｓｂ３）。画素値予測部１６３は、ステップＳｂ３にてイントラ予測モード選択部１６４が指定した予測モードにて、第１参照画素および第２参照画素を参照して予測画像を生成する（Ｓｂ４）。イントラ予測モード選択部１６４は、これまでにステップＳｂ３にて指定した予測モード以外に使用可能な予測モードがあるか否かを判定し（Ｓｂ５）、あると判定した場合は、ステップＳｂ３に戻って、未選択の予測モードの中から予測モードを選択して、前述と同様に処理を行う。なお、ここで予測モードが使用可能か否かの判定は、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画群取得部１６２とが、その予測モードにて予測値を算出するのに使用する参照画素の値を取得しているか否かで判定する。一方、ステップＳｂ５で、使用可能な予測モードがないと判定したときは、イントラ予測モード選択部１６４は、各予測モードにて画素値予測部１６３が生成した予測画像を比較し、例えば、最も符号化効率が良くなる予測画像を選択して、画素値予測部１６３に、該予測画像をスイッチ部１０９を介して加算部１０１に入力させるとともに、該予測画像を生成する際に用いた予測モードを予測情報として、符号化部１０３に出力する（Ｓｂ６）。
【００５８】
図１６は、本実施形態における画素値予測部１６３の動作を説明するフローチャートである。画素値予測部１６３は、イントラ予測モード選択部１６４から指定された予測モードにおいて参照する第１参照画素の値を、第１参照画素群取得部１６１から受けているか否かにより、第１参照画素を使用可能か否かを判定する（Ｓｃ１）。このステップＳｃ１の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｃ５に遷移し、画素値予測部１６３は、予測不可であるとして処理を終了する。一方、ステップＳｃ１の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｃ２に遷移し、画素値予測部１６３は、指定された予測モードにおいて参照する第２参照画素の値を、第２参照画素群取得部１６２から受けているか否かにより、第２参照画素が使用可能か否かを判定する（Ｓｃ２）。このステップＳｃ２の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｃ４に遷移し、図６から図１４の各予測モードにおける予測値算出方法にて説明した第１参照画素のみのときの算出方法に従い、指定された予測モードによる予測画素値を算出する（Ｓｃ４）。一方、このステップＳｃ２の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｃ３に遷移し、図６から図１４の各予測モードにおける予測値算出方法にて説明した算出方法に従い、指定された予測モードによる予測画素値を算出する（Ｓｃ３）。
【００５９】
このように、本実施形態における動画像符号化装置１００は、その画素値予測部１６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の平均値を用いて各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差が小さな値となる。符号化の対象となる情報が小さな値に集中すれば、算術符号化あるいは可変長符号化によって少ない符号量で符号化することができ、動画像符号化の符号化効率を良くすることができる。
【００６０】
［第２の実施形態］
図１７は、この発明の第２の実施形態による動画像復号装置２００の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における動画像復号装置２００は、第１の実施形態における動画像符号化装置１００が生成した符号化画像データを復号する装置である。２０１は、入力された符号化画像データを、第１の実施形態における符号化部１０３にて行なったエントロピー符号化を復号し、変換係数と予測情報とを取得する復号部である。２０２は、第１の実施形態における逆量子化・逆変換部１０４と同様に、逆量子化と逆直交変換を行ない予測残差を得る逆量子化・逆変換部である。２０３は、逆量子化・逆変換部２０２が出力した予測残差と、後述するイントラ予測部２０４が生成した予測画像とを加算して復号画像を得る加算部である。イントラ予測部２０４は、復号部２０１から受けた予測情報から予測モードを取得し、復号の対象となっている画像のうち、既に復号されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素について取得した予測モードにてイントラ予測を行い、このイントラ予測の結果である予測画像を出力する。
【００６１】
２０５は、加算部２０３が算出した復号画像を格納するフレームメモリである。２０６は、復号部２０１から受けた予測情報から予測モードを取得し、フレームメモリ２０５が記憶しており、復号の対象となっている画像よりも前に復号された画像の復号画像を参照して、取得した予測モードにて時間方向の予測を行ない、この予測の結果である予測画像を出力する。２０７は、復号の対象となっている画像が他の時間の復号画像を参照しないＩピクチャであれば、イントラ予測部２０４が出力した予測画像を加算部２０３に出力し、他の時間の復号画像を参照するＰピクチャもしくはＢピクチャであれば、インター予測部２０６が出力した予測画像を加算部２０３に出力するスイッチ部である。
【００６２】
図１８は、本実施形態におけるイントラ予測部２０４の構成を示す概略ブロック図である。図１８に示すように、イントラ予測部２０４は、図３に示したイントラ予測部１０６からイントラ予測モード選択部１６４とスイッチ部１６５を取り除き、復号部２０１からの予測情報を画素値予測部１６３に入力した構成である。ここで、第１参照画素群取得部１６１、第２参照画素群取得部１６２、画素値予測部１６３は、図３に示したイントラ予測部１０６が具備し、対応する各部と同じ機能を備える。復号部２０１からの予測情報を直接受けた画素値予測部１６３が、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部１６２とから受けた参照画素を用いて、予測情報に含まれる予測モードにて各画素の予測値を算出する。
【００６３】
このように、本実施形態における動画像復号装置２００は、その画素値予測部１６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の平均値を用いて各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。これは動画像符号化装置１００の予測方法に対応した予測方法であり、動画像符号化装置１００の生成した符号化効率の良い符号化画像データを復号することができる。
【００６４】
［第３の実施形態］
図１９は、この発明の第３の実施形態による動画像符号化装置３００の構成を示す概略ブロック図である。同図において図１の各部に対応する部分（１０１〜１０５、１０７〜１０９）には同一の符号を付け、その説明を省略する。３０６は、イントラ予測部１０６と同様に、符号化の対象となっている画像のうち、既に符号化されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素についてイントラ予測を行なうが、予測値の算出に外挿を用いる点がイントラ予測部１０６と異なる。
【００６５】
図２０は、本実施形態によるイントラ予測部３０６の構成を示す概略ブロック図である。同図において図３の各部に対応する部分（１６１、１６２、１６４、１６５）には同一の符号を付け、その説明を省略する。３６３は、画素値予測部１６３と同様に、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部１６２とが取得した参照画素の値と、イントラ予測モード選択部１６４により指定される予測モードにて各画素の予測値の算出を行なう画素値予測部だが、予測モード２以外の予測モード０、１、３〜８のときに予測値の算出に参照画素の平均値ではなく外挿を用いる点が画素値予測部１６３と異なる。予測モード２以外の各モードにおける予測値の算出方法を以下に説明する。
【００６６】
画素値予測部３６３は、外挿による予測値を、以下の（２７）にて算出する。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝ｐ［ｘａ，ｙａ］＋（ｐ［ｘａ，ｙａ］−ｐ［ｘｂ，ｙｂ］）×ＤＲ（［ｘ，ｙ］，［ｘａ，ｙａ］，［ｘｂ，ｙｂ］）  ・・・（２７）
ここで、ｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂは参照画素もしくは参照画素から求められる平均値の画素の座標であり、ＤＲ（［ｘ１，ｙ１］，［ｘ２，ｙ２］，［ｘ３，ｙ３］）は、「画素［ｘ１，ｙ１］と画素［ｘ２，ｙ２］との距離」／「画素［ｘ２，ｙ２］と画素［ｘ３，ｙ３］との距離」であり、｜ｘ１−ｘ２｜／｜ｘ２−ｘ３｜、もしくは｜ｙ１−ｙ２｜／｜ｙ２−ｙ３｜と等しい。
各予測モードにおけるｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂを以下に示す。なお、第２参照画素が取得できないときは、第１の実施形態のおける画素値予測部１６３と同じ算出方法で第１参照画素から算出する。
【００６７】
予測モード０における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂは、以下の式（２８）、（２９）にて表される。
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ，−１］  ・・・（２８）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ，−２］  ・・・（２９）
予測モード１における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂは、以下の式（３０）、（３１）にて表される。
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ］  ・・・（３０）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ］  ・・・（３１）
【００６８】
予測モード３における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（３２）〜（３９）にて表される。［ｘ，ｙ］＝［２，３］、または［３，２］のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［６，−１］  ・・・（３２）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［７，−２］  ・・・（３３）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［５，−１］＋２×ｐ［６，−１］＋ｐ［７，−１］＋２）／４  ・・・（３４）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［６，−２］＋３×ｐ［７，−２］＋２）／４  ・・・（３５）
それ以外のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ＋ｙ，−１］  ・・・（３６）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ＋ｙ＋１，−２］  ・・・（３７）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−１］＋２）／４  ・・・（３８）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ＋１，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ＋２，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ＋３，−２］＋２）／４  ・・・（３９）
ただし、［ｘ，ｙ］＝［３，３］のときは、第２参照画素がないため、外挿ではなく式（４０）にて平均値をとることで予測値を算出する。
ｐｒｅｄ［３，３］＝（ｐ［６，−１］＋２×ｐ［７，−１］ｐ［７，−２］＋２）／４  ・・・（４０）
【００６９】
予測モード４における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（４１）〜（５２）にて表される。ｘ＞ｙのとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ−ｙ−１，−１］  ・・・（４１）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ−ｙ−２，−２］  ・・・（４２）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ−ｙ−３，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ−２，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ−１，−２］＋２）／４  ・・・（４３）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ−ｙ−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ，−１］＋２）／４  ・・・（４４）
ｘ＜ｙのとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ−ｘ−１］  ・・・（４５）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ−ｘ−２］  ・・・（４６）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ］＋２）／４  ・・・（４７）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，ｙ−ｘ−３］＋２×ｐ［−２，ｙ−ｘ−２］＋ｐ［−２，ｙ−ｘ−１］＋２）／４  ・・・（４８）
ｘ＝ｙのとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，−１］  ・・・（４９）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，−２］  ・・・（５０）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［０，−１］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［−１，０］＋２）／４  ・・・（５１）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，−１］＋２×ｐ［−２，−２］＋ｐ［−１，−２］＋２）／４  ・・・（５２）
【００７０】
予測モード５における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（５３）〜（６８）にて表される。ｚＶＲ＝２ｘ−ｙとする。
ｚＶＲ＝０，２，４，６のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ−ｙ／２−０．５，−１］  ・・・（５３）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ−ｙ／２−０．５，−２］  ・・・（５４）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋１）／２  ・・・（５５）ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−２］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−２］＋２）／４  ・・・（５６）
ｚＶＲ＝１，３，５のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ−ｙ／２−１，−１］  ・・・（５７）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ−ｙ／２−１．５，−２］  ・・・（５８）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−１］＋２×ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−１］＋ｐ［ｘ−ｙ／２，−１］＋２）／４  ・・・（５９）ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ−ｙ／２−２，−２］＋ｐ［ｘ−ｙ／２−１，−２］＋１）／２  ・・・（６０）
【００７１】
ｚＶＲ＝−１のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，−１］  ・・・（６１）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−１．５，−２］  ・・・（６２）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋２）／４  ・・・（６３）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，−２］＋ｐ［−１，−２］＋１）／２  ・・・（６４）ｚＶＲ＝−２、または−３のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ−２］  ・・・（６５）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ−３．５］  ・・・（６６）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ−３］＋２×ｐ［−２，ｙ−２］＋ｐ［−１，ｙ−１］＋２）／４  ・・・（６７）ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（３×ｐ［−２，ｙ−４］＋ｐ［−２，ｙ−３］＋２）／４  ・・・（６８）
【００７２】
予測モード６における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（６９）〜（８４）にて表される。ｚＨＤ＝２ｙ−ｘとする。
ｚＨＤ＝０，２，４，６のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ−ｘ／２−０．５］  ・・・（６９）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ−ｘ／２−１］  ・・・（７０）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋１）／２  ・・・（７１）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−２，ｙ−ｘ／２］＋２）／４  ・・・（７２）
ｚＨＤ＝１，３，５のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ−ｘ／２−１］  ・・・（７３）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ−ｘ／２−１．５］  ・・・（７４）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−２］＋２×ｐ［−１，ｙ−ｘ／２−１］＋ｐ［−１，ｙ−ｘ／２］＋２）／４  ・・・（７５）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−２］＋ｐ［−２，ｙ−ｘ／２−１］＋１）／２  ・・・（７６）
【００７３】
ｚＨＤ＝−１のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，−１］  ・・・（７７）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，−１．５］  ・・・（７８）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，０］＋２×ｐ［−１，−１］＋ｐ［０，−１］＋２）／４  ・・・（７９）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，−２］＋ｐ［−２，−１］＋１）／２  ・・・（８０）
ｚＨＤ＝−２、または−３のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ−２，−１］  ・・・（８１）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ−３．５，−２］  ・・・（８２）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ−３，−１］＋２×ｐ［ｘ−２，−１］＋ｐ［ｘ−１，−１］＋２）／４  ・・・（８３）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（３×ｐ［ｘ−４，−２］＋ｐ［ｘ−３，−２］＋２）／４  ・・・（８４）
【００７４】
予測モード７における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（８５）〜（９２）にて表される。ｙ＝０、または２のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ＋ｙ／２＋０．５，−１］  ・・・（８５）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ＋ｙ／２＋１，−２］  ・・・（８６）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋１）／２  ・・・（８７）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−２］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−２］＋２）／４  ・・・（８８）
それ以外（ｙ＝１、または３）のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］  ・・・（８９）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ＋ｙ／２＋１．５，−２］  ・・・（９０）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２，−１］＋２×ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−１］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２，−１］＋２）／４  ・・・（９１）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［ｘ＋ｙ／２＋１，−２］＋ｐ［ｘ＋ｙ／２＋２］＋１）／２  ・・・（９２）
【００７５】
予測モード８における画素［ｘ、ｙ］に対するｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂおよびｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］は、以下の式（９３）〜（１００）にて表される。ｚＨＵ＝ｘ＋２ｙとする。
ｚＨＵ＝０，２，４のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ＋ｘ／２＋０．５］  ・・・（９３）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ＋ｘ／２＋１］  ・・・（９４）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋１）／２  ・・・（９５）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋２］＋２）／４  ・・・（９６）
【００７６】
ｚＨＵ＝１，３のとき
［ｘａ，ｙａ］＝［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］  ・・・（９７）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−２，ｙ＋ｘ／２＋１．５］  ・・・（９８）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝（ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２］＋２×ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−１，ｙ＋ｘ／２＋２］＋２）／４  ・・・（９９）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝（ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋１］＋ｐ［−２，ｙ＋ｘ／２＋２］＋１）／２  ・・・（１００）
以下の場合は、第２参照画素がないため、外挿ではなく式（１０１）、（１０２）にて平均値をとることで予測値を算出する。
ｚＨＵ＝５のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，２］＋２×ｐ［−１，３］＋ｐ［−２，３］＋２）／４  ・・・（１０１）その他のとき
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−２，３］＋７×ｐ［−１，３］＋４）／８  ・・・（１０２）
【００７７】
このように、本実施形態における動画像符号化装置３００は、その画素値予測部３６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差が小さな値となる。符号化の対象となる情報が小さな値に集中すれば、算術符号化あるいは可変長符号化によって少ない符号量で符号化することができ、動画像符号化の符号化効率を良くすることができる。
【００７８】
［第４の実施形態］
図２１は、この発明の第４の実施形態による動画像復号装置４００の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における動画像復号装置４００は、第３の実施形態における動画像符号化装置３００が生成した符号化画像データを復号する装置である。同図において図１７の各部に対応する部分（２０１〜２０３、２０５〜２０７）には同一の符号を付け、その説明を省略する。４０４は、復号部２０１から受けた予測情報から予測モードを取得し、復号の対象となっている画像のうち、既に復号されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素について取得した予測モードにてイントラ予測を行い、このイントラ予測の結果である予測画像を出力するイントラ予測部である。
【００７９】
図２２は、本実施形態におけるイントラ予測部４０４の構成を示す概略ブロック図である。図２２に示すように、イントラ予測部４０４は、図２０に示したイントラ予測部３０６からイントラ予測モード選択部１６４とスイッチ部１６５を取り除き、復号部２０１からの予測情報を画素値予測部３６３に入力した構成である。ここで、第１参照画素群取得部１６１、第２参照画素群取得部１６２、画素値予測部３６３は、図２０に示したイントラ予測部３０６が具備し、対応する各部と同じ機能を備える。復号部２０１からの予測情報を直接受けた画素値予測部３６３が、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部１６２とから受けた参照画素を用いて、予測情報に含まれる予測モードにて各画素の予測値を算出する。
【００８０】
このように、本実施形態における動画像復号装置４００は、その画素値予測部３６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。これは動画像符号化装置３００の予測方法に対応した予測方法であり、動画像符号化装置３００の生成した符号化効率の良い符号化画像データを復号することができる。
【００８１】
［第５の実施形態］
図２３は、この発明の第５の実施形態による動画像符号化装置５００の構成を示す概略ブロック図である。同図において図１の各部に対応する部分（１０１〜１０５、１０７〜１０９）には同一の符号を付け、その説明を省略する。５０６は、イントラ予測部１０６と同様に、符号化の対象となっている画像のうち、既に符号化されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素についてイントラ予測を行なうが、第２参照画素として予測対象ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素から３画素間をおいた画素の中から選択した画素を用いる点がイントラ予測部１０６と異なる。
【００８２】
図２４は、本実施形態によるイントラ予測部５０６の構成を示す概略ブロック図である。同図において図３の各部に対応する部分（１６１、１６５）には同一の符号を付け、その説明を省略する。５６２は、イントラ予測の対象とするブロックから１画素から３画素間をおいた画素のグループである第２参照画素群の各画素の値を復号画像から取得する第２参照画素群取得部である。なお、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部５６２は、イントラ予測の対象とするブロックが画像の上端や左端にあり、取得する画素がないときは、該画素が「利用不可」であることを出力する。また、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部５６２は、取得する画素が未だ符号化されていないときは（後述するモード３、７、８）、符号化済みの画素から取得した値を代わりに用いる。
【００８３】
５６３は、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部５６２とが取得した参照画素の値と、イントラ予測モード選択部５６４からの予測情報により指定される予測モードと第２参照画素のうち参照画素として用いる画素の位置とに従いイントラ予測を行ない、対象とするブロックの各画素の予測値を算出する画素値予測部である。画素値予測部５６３は、画素値予測部１６３のように参照画素の平均値を予測値とするようにしてもよいし、画素値予測部３６３のように参照画素の外挿により算出した値を予測値とするようにしてもよい。イントラ予測モード選択部５６４は、画素値予測部５６３に対して、いくつかの仮の予測情報（予測モードと参照する第２参照画素の位置）を出力してイントラ予測を試行し、これらの試行によって得られた予測値を比較して、例えば、符号化効率が最も良い予測値が得られる予測モードと参照する第２参照画素の位置との組合せの予測情報を選択し、スイッチ部１６５に該予測情報による予測値を予測画像として出力するように指示する。ここで符号化効率の良い予測モードを選択するためには発生符号量を得る必要があるが、これには、仮の予測情報を用いた仮の符号化をすることによって得た発生符号量を計測して比較する方法や、予測情報を入力として近似式により推定し比較する方法がある。これにより、最も良い予測画像が得られる予測モードと参照する第２参照画素の位置が選択される。また、イントラ予測モード選択部５６４は、選択した予測情報（予測モードと参照する第２参照画素の位置）を符号化部１０３に出力する。このため、符号化部１０３は、参照画素の位置についても、エントロピー符号化して符号化画像データに含める。
【００８４】
例えば、画素値予測部５６３は平均値を予測値とする場合で、イントラ予測モード選択部５６４イントラから予測モード０と画素位置ｎ（ｎは１〜３）を指定されたときは、画素値予測部５６３は、以下の式（１０３）にて予測値ｐｒｅｄを算出する。ここで、画素位置ｎは予測対象ブロックから何画素間をおいた画素を参照画素として用いるかを表す数である。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ，−１］＋ｐ［ｘ，−１−ｎ］＋１）／２  ・・・（１０３）
また、予測モード１と画素位置ｎを指定されたときは、画素値予測部５６３は、以下の式（１０４）にて予測値ｐｒｅｄを算出する。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ］＋ｐ［−１−ｎ，ｙ］＋１）／２  ・・・（１０４）
【００８５】
図２５は、画素値予測部５６３の動作を説明するフローチャートである。画素値予測部５６３は、イントラ予測モード選択部５６４から指定された予測モードにおいて参照する第１参照画素の値を、第１参照画素群取得部１６１から受けているか否かにより、第１参照画素を使用可能か否かを判定する（Ｓｄ１）。このステップＳｄ１の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｄ６に遷移し、画素値予測部５６３は、予測不可であるとして処理を終了する。一方、ステップＳｄ１の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｄ２に遷移し、画素値予測部５６３は、第２参照画素群取得部５６２から受けている第２参照画素の中から、予測情報により指定された予測モードおよび画素位置の画素を選択する（Ｓｄ２）。画素値予測部５６３は、ステップＳｄ２にて選択した画素が第２参照画素群取得部５６２から受けた画素にあるか否かにより、第２参照画素を使用可能か否かを判定する（Ｓｄ３）。このステップＳｄ３の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｄ５に遷移し、図６から図１４の各予測モードにおける予測値算出方法にて説明した第１参照画素のみのときの算出方法に従い、指定された予測モードによる予測画素値を算出する（Ｓｄ５）。一方、このステップＳｄ３の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｄ４に遷移し、第１参照画素と指定された第２参照画素との平均もしくは外挿を、指定された予測モードについて行い予測画素値を算出し（Ｓｄ４）、処理を終了する。
【００８６】
このように、本実施形態における動画像符号化装置５００は、その画素値予測部５６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１〜３画素間をおいた画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき平均値の算出もしくは外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差は小さな値となる。符号化の対象となる情報が小さな値に集中すれば、算術符号化あるいは可変長符号化によって少ない符号量で符号化することができ、動画像符号化の符号化効率を良くすることができる。
【００８７】
また、イントラ予測モード選択部５６４は、符号化効率が最も良くなる予測モードと参照する第２参照画素との組合せを、全ての予測モードと処理対象ブロックから縦方向もしくは横方向に１〜３画素間をおいた画素との組合せの中から選択するので、動画像符号化の符号化効率を良くすることができる。
【００８８】
［第６の実施形態］
図２６は、この発明の第６の実施形態による動画像復号装置６００の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における動画像復号装置６００は、第５の実施形態における動画像符号化装置５００が生成した符号化画像データを復号する装置である。同図において図１７の各部に対応する部分（２０１〜２０３、２０５〜２０７）には同一の符号を付け、その説明を省略する。６０４は、復号部２０１から受けた予測情報から予測モードと画素位置とを取得し、復号の対象となっている画像で既に復号されたブロックのうち、指定された画素位置の画素と復号の対象となっているブロックに隣接する画素とを参照画素として、対象とするブロックの各画素について取得した予測モードにてイントラ予測を行い、このイントラ予測の結果である予測画像を出力するイントラ予測部である。
【００８９】
図２７は、本実施形態におけるイントラ予測部６０４の構成を示す概略ブロック図である。図２７に示すように、イントラ予測部６０４は、図２４に示したイントラ予測部５０６からイントラ予測モード選択部５６４とスイッチ部１６５を取り除き、復号部２０１からの予測情報を画素値予測部５６３に入力した構成である。ここで、予測情報には、予測モードを指定する情報と、予測対象ブロックから縦方向もしくは横方向に１から３画素間をおいた画素の中から参照する画素の位置を表す情報とを含む。また、第１参照画素群取得部１６１、第２参照画素群取得部５６２、画素値予測部５６３は、図２４に示したイントラ予測部５０６が具備し、対応する各部と同じ機能を備える。復号部２０１からの予測情報を直接受けた画素値予測部５６３が、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部５６２とから受けた参照画素を用いて、予測情報に含まれる予測モードを用いて、予測情報に含まれる画素位置の画素を参照して、各画素の予測値を算出する。
【００９０】
このように、本実施形態における動画像復号装置６００は、その画素値予測部５６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１から３画素間をおいた画素のうち、予測情報にて指定された画素の値も参照し、これらの画素の値に基づき平均値の算出あるいは外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。これは動画像符号化装置５００の予測方法に対応した予測方法であり、動画像符号化装置５００の生成した符号化効率の良い符号化画像データを復号することができる。
【００９１】
［第７の実施形態］
図２８は、この発明の第７の実施形態による動画像符号化装置７００の構成を示す概略ブロック図である。同図において図１の各部に対応する部分（１０１〜１０５、１０７〜１０９）には同一の符号を付け、その説明を省略する。７０６は、イントラ予測部１０６と同様に、符号化の対象となっている画像のうち、既に符号化されたブロックの復号画像の画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素についてイントラ予測を行なうが、第２参照画素として予測対象ブロックから縦方向もしくは横方向に１画素から３画素間をおいた画素のうち、予め決められた規則に基づき選択された画素を用いる点がイントラ予測部１０６と異なる。
【００９２】
図２９は、本実施形態によるイントラ予測部７０６の構成を示す概略ブロック図である。同図において図３の各部に対応する部分（１６１、１６５）には同一の符号を付け、その説明を省略する。７６２は、イントラ予測の対象とするブロックから縦方向もしくは横方向に１画素から３画素間をおいた画素のグループである第２参照画素群の各画素の値を復号画像から取得する第２参照画素群取得部である。なお、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部７６２は、イントラ予測の対象とするブロックが画像の上端や左端にあり、取得する画素がないときは、該画素が「利用不可」であることを出力する。また、第１参照画素群取得部１６１および第２参照画素群取得部７６２は、取得する画素が未だ符号化されていないときは（後述するモード３、７、８）、符号化済みの画素から取得した値を代わりに用いる。
【００９３】
７６３は、第１参照画素群取得部１６１と第２参照画素群取得部７６２とが取得した参照画素の値と、イントラ予測モード選択部１６４からの予測情報により指定される予測モードに従いイントラ予測を行ない、対象とするブロックの各画素の予測値を算出する画素値予測部である。画素値予測部７６３は、このとき第２参照画素として予測対象のブロックから縦方向もしくは横方向に１画素から３画素間をおいた画素を受けるが、各画素の予測値を算出する際に、これらの中の中央値を選択して参照する画素とする。また。画素値予測部７６３は、画素値予測部１６３のように参照画素の平均値を予測値とするようにしてもよいし、画素値予測部３６３のように参照画素の外挿により算出した値を予測値とするようにしてもよい。
【００９４】
例えば、画素値予測部７６３は平均値を予測値とする場合で、イントラ予測モード選択部１６４イントラから予測モード０を指定されたときは、画素値予測部７６３は、以下の式（１０５）にて予測値ｐｒｅｄを算出する。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［ｘ，−１］＋ＣＴ（ｐ［ｘ，−２］，ｐ［ｘ，−３］，ｐ［ｘ，−４］）＋１）／２  ・・・（１０５）
ただし、ＣＴ（ａ，ｂ，ｃ）は、ａ，ｂ，ｃの中から中央値を選択する関数である。
また、予測モード１を指定されたときは、画素値予測部７６３は、以下の式（１０６）にて予測値ｐｒｅｄを算出する。
ｐｒｅｄ［ｘ，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ］＋ＣＴ（ｐ［−２，ｘ］，ｐ［−３，ｘ］，ｐ［−４，ｘ］）＋１）／２  ・・・（１０６）
【００９５】
図３０は、画素値予測部７６３の動作を説明するフローチャートである。画素値予測部７６３は、イントラ予測モード選択部１６４から指定された予測モードにおいて参照する第１参照画素の値を、第１参照画素群取得部１６１から受けているか否かにより、第１参照画素を使用可能か否かを判定する（Ｓｅ１）。このステップＳｅ１の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｅ６に遷移し、画素値予測部７６３は、予測不可であるとして処理を終了する。一方、ステップＳｅ１の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｅ２に遷移し、画素値予測部７６３は、第２参照画素を第２参照画素群取得部７６２から受けているか否かにより、第２参照画素を使用可能か否かを判定する（Ｓｅ２）。このステップＳｅ２の判定にて、使用不可能と判定したときは、ステップＳｅ５に遷移し、図６から図１４の各予測モードにおける予測値算出方法にて説明した第１参照画素のみのときの算出方法に従い、指定された予測モードによる予測画素値を算出する（Ｓｅ５）。一方、このステップＳｅ２の判定にて、使用可能と判定したときは、ステップＳｅ３に遷移し、予測対象の画素の予測方向の根元にある第２参照画素の中から中央値の画素を選択する（Ｓｅ３）。画素値予測部７６３は、ステップＳｅ３にて選択した第２参照画素と第１参照画素との平均もしくは外挿を、指定された予測モードについて行い予測画素値を算出し（Ｓｅ４）、処理を終了する。
【００９６】
このように、本実施形態における動画像符号化装置７００は、その画素値予測部７６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１〜３画素間をおいた画素の中から予め決められた規則に従い選択した画素も参照し、これらの画素の値に基づき平均値の算出もしくは外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。このため、予測画像と入力画像との差分である予測残差が小さな値となる。符号化の対象となる情報が小さな値に集中すれば、算術符号化あるいは可変長符号化によって少ない符号量で符号化することができ、動画像符号化の符号化効率を良くすることができる。
【００９７】
［第８の実施形態］
図３１は、この発明の第８の実施形態による動画像復号装置８００の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における動画像復号装置８００は、第７の実施形態における動画像符号化装置７００が生成した符号化画像データを復号する装置である。同図において図１７の各部に対応する部分（２０１〜２０３、２０５〜２０７）には同一の符号を付け、その説明を省略する。８０４は、復号部２０１から受けた予測情報から予測モードを取得し、復号の対象となっている画像のうち、既に復号されたブロックの復号画像の画素の中から予め決められた規則で選択された画素を参照画素として、対象とするブロックの各画素について取得した予測モードにてイントラ予測を行い、このイントラ予測の結果である予測画像を出力するイントラ予測部である。
【００９８】
図３２は、本実施形態におけるイントラ予測部８０４の構成を示す概略ブロック図である。図３２に示すように、イントラ予測部８０４は、図２９に示したイントラ予測部７０６からイントラ予測モード選択部１６４とスイッチ部１６５を取り除き、復号部２０１からの予測情報を画素値予測部７６３に入力した構成である。ここで、予測情報には、予測モードを指定する情報を含む。また、第１参照画素群取得部１６１、第２参照画素群取得部７６２、画素値予測部７６３は、図２９に示したイントラ予測部７０６が具備し、対応する各部と同じ機能を備える。復号部２０１からの予測情報を直接受けた画素値予測部７６３が、第１参照画素群取得部１６１から受けた画素と、第２参照画素群取得部７６２から受けた参照画素の中の中央値の画素とに基づき、予測情報に含まれる予測モードを用いて各画素の予測値を算出する。
【００９９】
このように、本実施形態における動画像復号装置８００は、その画素値予測部７６３が、処理対象のブロックに隣接する画素の値だけでなく、さらに該ブロックから縦方向もしくは横方向に１から３画素間をおいた画素のうち、予め決められた規則、すなわち中央値の画素を参照し、これらの画素の値に基づき平均値の算出あるいは外挿を行い各画素の値を予測するので、画素の値を精度よく予測することができる。これは動画像符号化装置５００の予測方法に対応した予測方法であり、動画像符号化装置５００の生成した符号化効率の良い符号化画像データを復号することができる。
【０１００】
なお、上述の第１から第８の実施形態において、画素の値として輝度値Ｙと色差値Ｃｂ、Ｃｒを用いるとして説明したが、用いる画素の値は、赤色値Ｒ、緑色値Ｇ、青色値Ｂであってもよいし、色相Ｈ、明度Ｖ、彩度Ｃなどの他の表色系であってもよい。
また、上述の第１から第８の実施形態において、インター予測とイントラ予測は、画像単位で切り替わるとして説明したが、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４などのような、ブロックをいくつか集めた固定サイズブロックであるマクロブロック単位で切り替わる動画像符号方法に本発明のイントラ予測を適用してもよい。このとき、参照画素を含むブロックがインター予測を用いて符号化されている、あるいは、ＳＩマクロブロックに属しており、ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ＝１のときは、その参照画素をイントラ予測に用いることはできない。
【０１０１】
また、上述の第１から第８の実施形態において、各予測モードでは、予測対象のブロックに隣接する第１参照画素と該ブロックから１から３うちのいずれかの画素数離れた第２参照画素との計２画素に基づき予測値を算出するとして説明したが、３画素以上を参照して予測値を算出するようにしてもよい。例えば、予測モード０であれば、式（２７）に用いるｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂ、ｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］を以下の式（１０７）〜（１１０）のようにしてもよい。
［ｘａ，ｙａ］＝［ｘ，−１．５］  ・・・（１０７）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［ｘ，−３．５］  ・・・（１０８）
ｐ［ｘａ，ｙａ］＝ｐ［ｘ，−１．５］＝（ｐ［ｘ，−１］＋ｐ［ｘ，−２］＋１）／２  ・・・（１０９）
ｐ［ｘｂ，ｙｂ］＝ｐ［ｘ，−３．５］＝（ｐ［ｘ，−３］＋ｐ［ｘ，−４］＋１）／２  ・・・（１１０）
【０１０２】
また、予測モード１であればｘａ、ｙａ、ｘｂ、ｙｂ、ｐ［ｘａ，ｙａ］、ｐ［ｘｂ，ｙｂ］を以下の式（１１１）〜（１１４）のようにしてもよい。
［ｘａ，ｙａ］＝［−１．５，ｙ］  ・・・（１１１）
［ｘｂ，ｙｂ］＝［−３．５，ｙ］  ・・・（１１２）
ｐ［−１．５，ｙ］＝（ｐ［−１，ｙ］＋ｐ［−２，ｙ］＋１）／２  ・・・（１１３）
ｐ［−３．５，ｙ］＝（ｐ［−３，ｙ］＋ｐ［−４，ｙ］＋１）／２  ・・・（１１４）
【０１０３】
また、上述の第１から第８の実施形態において、予測モードは予測方向を指定するとして説明したが、予測方向に加えて算出方法、例えば、平均値とするか外挿とするかを指定するようにしてもよい。この場合、画素値予測部は、予測モードにて指定された算出方法（平均値もしくは外挿）と予測方向とに基づき選択した算出式を用いて、予測値を算出する。
【０１０４】
また、図１における加算部１０１、変換・量子化部１０２、符号化部１０３、逆量子化・逆変換部１０４、加算部１０５、イントラ予測部１０６、フレームメモリ１０７、インター予測部１０８、スイッチ部１０９  もしくは、図１７における復号部２０１、逆量子化・逆変換部２０２、加算部２０３、イントラ予測部２０４、フレームメモリ２０５、インター予測部２０６、スイッチ部２０７、もしくは、図１９における加算部１０１、変換・量子化部１０２、符号化部１０３、逆量子化・逆変換部１０４、加算部１０５、イントラ予測部３０６、フレームメモリ１０７、インター予測部１０８、スイッチ部１０９  もしくは、図２１における復号部２０１、逆量子化・逆変換部２０２、加算部２０３、イントラ予測部４０４、フレームメモリ２０５、インター予測部２０６、スイッチ部２０７、もしくは、図２３における加算部１０１、変換・量子化部１０２、符号化部１０３、逆量子化・逆変換部１０４、加算部１０５、イントラ予測部５０６、フレームメモリ１０７、インター予測部１０８、スイッチ部１０９  もしくは、図２６における復号部２０１、逆量子化・逆変換部２０２、加算部２０３、イントラ予測部６０４、フレームメモリ２０５、インター予測部２０６、スイッチ部２０７、もしくは、図２８における加算部１０１、変換・量子化部１０２、符号化部１０３、逆量子化・逆変換部１０４、加算部１０５、イントラ予測部７０６、フレームメモリ１０７、インター予測部１０８、スイッチ部１０９  もしくは、図３１における復号部２０１、逆量子化・逆変換部２０２、加算部２０３、イントラ予測部８０４、フレームメモリ２０５、インター予測部２０６、スイッチ部２０７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、実行することにより動画像の符号化もしくは復号を行ってもよいし、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。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。
【０１０５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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むものとする。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良い。
【０１０６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、テレビジョン放送における動画像符号化装置、テレビジョン放送を受信して動画像を表示するテレビジョン装置が具備する動画像復号装置に用いて好適であるが、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】この発明の第１の実施形態による動画像符号化装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における動画像符号化装置１００の動作を説明するフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるイントラ予測部１０６の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態における画素の座標を説明する図である。
【図５】同実施形態における各予測モードの予測方向を説明する図である。
【図６】同実施形態における予測モード０の予測値算出方法を説明する図である。
【図７】同実施形態における予測モード１の予測値算出方法を説明する図である。
【図８】同実施形態における予測モード２の予測値算出方法を説明する図である。
【図９】同実施形態における予測モード３の予測値算出方法を説明する図である。
【図１０】同実施形態における予測モード４の予測値算出方法を説明する図である。
【図１１】同実施形態における予測モード５の予測値算出方法を説明する図である。
【図１２】同実施形態における予測モード６の予測値算出方法を説明する図である。
【図１３】同実施形態における予測モード７の予測値算出方法を説明する図である。
【図１４】同実施形態における予測モード８の予測値算出方法を説明する図である。
【図１５】同実施形態におけるイントラ予測部１０６の動作を説明するフローチャートである。
【図１６】同実施形態における画素値予測部１６３の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】この発明の第２の実施形態による動画像復号装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１８】同実施形態におけるイントラ予測部２０４の構成を示す概略ブロック図である。
【図１９】この発明の第３の実施形態による動画像符号化装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２０】同実施形態におけるイントラ予測部３０６の構成を示す概略ブロック図である。
【図２１】この発明の第４の実施形態による動画像復号装置４００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２２】同実施形態におけるイントラ予測部４０４の構成を示す概略ブロック図である。
【図２３】この発明の第５の実施形態による動画像符号化装置５００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２４】同実施形態におけるイントラ予測部５０６の構成を示す概略ブロック図である。
【図２５】同実施形態における画素値予測部５６３の動作を説明するフローチャートである。
【図２６】この発明の第６の実施形態による動画像復号装置６００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２７】同実施形態におけるイントラ予測部６０４の構成を示す概略ブロック図である。
【図２８】この発明の第７の実施形態による動画像符号化装置７００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２９】同実施形態におけるイントラ予測部７０６の構成を示す概略ブロック図である。
【図３０】同実施形態における画素値予測部７６３の動作を説明するフローチャートである。
【図３１】この発明の第８の実施形態による動画像復号装置８００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３２】同実施形態におけるイントラ予測部８０４の構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００、３００、５００、７００…動画像符号化装置
１０１、１０５…加算部
１０２…変換・量子化部
１０３…符号化部
１０４…逆量子化・逆変換部
１０６、３０６、５０６、７０６…イントラ予測部
１０７…フレームメモリ
１０８…インター予測部
１０９…スイッチ部
１６１…第１参照画素群取得部
１６２、５６２、７６２…第２参照画素群取得部
１６３、３６３、５６３、７６３…画素値予測部
１６４、５６４…イントラ予測モード選択部
１６５…スイッチ部
２００、４００、６００、８００…動画像復号装置
２０１…復号部
２０２…逆量子化・逆変換部
２０３…加算部
２０４、４０４、６０４、８０４…イントラ予測部
２０５…フレームメモリ
２０６…インター予測部
２０７…スイッチ部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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