(57)【要約】【課題】予測処理時に画像データのＤＣＴ係数を保持するためのメモリ領域を減らす。【解決手段】画像信号変換装置１における予測演算制御回路４３で、予測対象ブロック（ブロックＸ）に隣接するブロックのＤＣＴ係数のＤＣ成分及びＡＣ成分を参照データとして、この予測対象であるブロックＸのＤＣ成分及びＡＣ成分の予測値を算出する際、参照データがこの予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値算出できる予測対象ブロックから優先的に、具体的には、ブロックＹ３（ブロックＸ）、ブロックＹ２（ブロックＡ）、ブロックＹ１（ブロックＣ）、ブロックＹ０（ブロックＢ）の順番で予測値を算出する。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換装置において、
上記画像データの１フレーム分のデータを記憶する記憶手段と、
画像内予測符号化の際、上記記憶手段に記憶されたデータの中から予測マクロブロック内の予測対象とするブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数を抽出するデータ抽出手段と、
上記データ抽出手段において抽出された上記予測対象ブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数を参照データとして該予測対象ブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数の予測値を算出する予測演算手段と、
上記予測演算手段における予測対象ブロックの予測値算出を、予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に実行する予測演算制御手段と
を備えることを特徴とする画像信号変換装置。
【請求項２】
上記予測演算制御手段は、
上記予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの直上に隣接する第１のブロックの参照データと上記予測マクロブロック内にあって上記予測対象ブロックの左側に隣接する第２のブロックの参照データとから上記予測対象ブロックの予測値を算出し、
上記第２のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック内にあって該第２のブロックの直上に隣接する第３のブロックの参照データと上記予測マクロブロック外にあって該第２のブロックの左側に隣接する第４のブロックの参照データとから該第２のブロックの予測値を算出し、
上記第１のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック外にあって該第１のブロックの直上に隣接する第５のブロックの参照データと上記予測マクロブロック内にあって該第１のブロックの左側に隣接する上記第３のブロックの参照データとから該第１のブロックの予測値を算出し、
上記第３のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック外にあって該第３のブロックの直上に隣接する第６のブロックの参照データと上記予測マクロブロック外にあって該第３のブロックの左側に隣接する第７のブロックの参照データとから該第３のブロックの予測値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の画像信号変換装置。
【請求項３】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠していることを特徴とする請求項１記載の画像信号変換装置。
【請求項４】
離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換方法において、
画像内予測符号化の際、上記画像データの１フレーム分のデータの中から予測マクロブロック内の予測対象とするブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数を抽出するデータ抽出工程と、
上記データ抽出工程において抽出された上記予測対象ブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数を参照データとして該予測対象ブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数の予測値を算出する予測演算工程とを有し、
上記予測演算工程では、上記予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に予測値算出を実行することを特徴とする画像信号変換方法。
【請求項５】
上記予測演算工程には、
上記予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの直上に隣接する第１のブロックの参照データと上記予測マクロブロック内にあって上記予測対象ブロックの左側に隣接する第２のブロックの参照データとから上記予測対象ブロックの予測値を算出する工程と、
上記第２のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック内にあって該第２のブロックの直上に隣接する第３のブロックの参照データと上記予測マクロブロック外にあって該第２のブロックの左側に隣接する第４のブロックの参照データとから該第２のブロックの予測値を算出する工程と、
上記第１のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック外にあって該第１のブロックの直上に隣接する第５のブロックの参照データと上記予測マクロブロック内にあって該第１のブロックの左側に隣接する上記第３のブロックの参照データとから該第１のブロックの予測値を算出する工程と、
上記第３のブロックを予測対象ブロックとして、上記予測マクロブロック外にあって該第３のブロックの直上に隣接する第６のブロックの参照データと上記予測マクロブロック外にあって該第３のブロックの左側に隣接する第７のブロックの参照データとから該第３のブロックの予測値を算出する工程と
が含まれることを特徴とする請求項４記載の画像信号変換方法。
【請求項６】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠していることを特徴とする請求項４記載の画像信号変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号変換方法及び画像信号変換装置に関し、特に、動画像データを光磁気ディスクや磁気テープ等の記録媒体に記録し、これを再生してディスプレイ等に表示したり、テレビ会議システム、テレビ電話システム、放送用機器、マルチメディアデータベース検索システム等のように伝送路を介して送信側から受信側に動画像データを伝送し受信された動画像データを受信側で表示する場合や、これを編集して記録する場合等に用いて好適な画像信号変換方法及び画像信号変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、テレビ会議システム、テレビ電話システム等のように動画像データを伝送するシステムでは、伝送路を効率よく利用するために、画像のライン相関やフレーム間相関を利用して画像データを圧縮符号化している。
【０００３】
動画像の高能率符号化方式には、代表的なものとしてＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式がある。ＭＰＥＧ方式は、蓄積用動画像符号化方式である。これは、ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１において議論され、標準案として提案されたものであり、動き補償予測符号化とＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）符号化を組み合わせたハイブリッド方式が採用されている。ＭＰＥＧでは、様々なアプリケーションや機能に対応するために、幾つかのプロファイル及びレベルが定義されている。最も基本的なものがメインプロファイルレベル（ＭＰ＠ＭＬ：Ｍａｉｎ　Ｐｒｏｆｉｌｅ　ａｔ　Ｍａｉｎ　Ｌｅｖｅｌ）である。
【０００４】
図７は、ＭＰＥＧ方式におけるＭＰ＠ＭＬのエンコーダ１００の一般的な構成例を示している。符号化すべき入力画像データは、フレームメモリ１０１に入力され、一時記憶される。
【０００５】
動きベクトル検出器１０２は、フレームメモリ１０１に記憶された画像データを、例えば１６画素×１６ラインで構成されるマクロブロック単位で読み出し、その動きベクトルを検出する。ここで、動きベクトル検出器１０２では、各フレームの画像データを、Ｉピクチャ（フレーム内符号化）、Ｐピクチャ（前方向予測符号化）、又はＢピクチャ（両方向予測符号化）のうち何れかとして処理する。
【０００６】
ＭＰＥＧ方式における画像の予測モードには、イントラ符号化（フレーム内符号化）、前方予測符号化、後方予測符号化、両方向予測符号化の４種類があり、Ｉピクチャはイントラ符号化され、Ｐピクチャはイントラ符号化又は前方予測符号化の何れかで符号化され、Ｂピクチャは、イントラ符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、両方向予測符号化の何れかで符号化される。
【０００７】
動き補償器１０３は、動きベクトル検出器１０２から予想モードと動きベクトルの両方を受信すると、その予測モード及び動きベクトルにしたがって、フレームメモリ１０１に記憶されている符号化され、且つ既に局所復号された画像データを読み出し、この読み出された画像データを予測画像データとして演算器１０４及び１１１に供給する。
【０００８】
演算器１０４は、動きベクトル検出器１０２がフレームメモリ１０１から読み出した画像データと同一のマクロブロックをフレームメモリ１０１から読み出し、そのマクロブロックと、動き補償器１０３からの予測画像との差分を演算する。この差分値は、ＤＣＴ器１０５に供給される。
【０００９】
ＤＣＴ器１０５では、演算器１０４の出力データに対してＤＣＴ処理を施し、その結果得られるＤＣＴ係数を量子化器１０６に供給する。量子化器１０６では、バッファ１０８のデータ蓄積量（バッファ１０８に記憶されているデータの量：バッファフィードバック）に対応して量子化ステップ（量子化スケール）が設定され、この量子化ステップでＤＣＴ器１０５からのＤＣＴ係数を量子化する。この量子化されたＤＣＴ係数（以下、適宜、量子化係数という）は、設定された量子化ステップとともにＶＬＣ器１０７に供給される。
【００１０】
ＶＬＣ器１０７では、量子化器１０６より供給される量子化係数を、例えば、ハフマン符号等の可変長符号に変換しバッファ１０８に出力する。更に、ＶＬＣ器１０７は、量子化器１０６からの量子化ステップ、動きベクトル検出器１０２からの予測モード（イントラ符号化（画像内予測符号化）、前方予測符号化、後方予測符号化、又は両方向予測符号化のうち、何れが設定されたかを示すモード）及び動きベクトルも可変長符号化し、その結果得られる符号化データをバッファ１０８に出力する。
【００１１】
バッファ１０８は、ＶＬＣ器１０７からの符号化データを一時蓄積することにより、このデータ量を平滑化し、符号化ビットストリームとして、例えば伝送路に出力、又は記録媒体に記録する。
【００１２】
量子化器１０６によって出力される量子化係数と量子化ステップは、ＶＬＣ器１０７だけでなく、逆量子化器１０９にも供給される。逆量子化器１０９では、量子化器１０６からの量子化係数を同じく量子化器１０６からの量子化ステップにしたがって逆量子化する。これにより、量子化係数は、ＤＣＴ係数に変換される。このＤＣＴ係数は、ＩＤＣＴ器（逆ＤＣＴ器）１１０に供給される。ＩＤＣＴ器１１０では、ＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ処理し、この処理の結果得られるデータを演算器１１１に供給する。
【００１３】
演算器１１１には、ＩＤＣＴ器１１０の出力データのほか、動き補償器１０３から演算器１０４に供給されている予測画像と同一のデータが供給されている。演算器１１１は、ＩＤＣＴ器１１０の出力データ（予測残差（差分データ））と、動き補償器１０３からの予測画像データとを加算することで、もとの画像データを局所復号し、この局所復号された画像データ（局所復号画像データ）を出力する。演算器１１１において得られた復号画像データ（局所復号画像データ）は、フレームメモリ１１２に供給されて記憶され、その後、インター符号化（前方予測符号化、後方予測符号化、両方向予測符号化）される画像に対する参照画像データ（参照フレーム）として用いられる。
【００１４】
現在では、画像を構成する物体（オブジェクト）毎のシーケンスであるビデオオブジェクト（ＶＯ：Ｖｉｄｅｏ　Ｏｂｊｅｃｔ）単位で符号化を行うＭＰＥＧ４方式がＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１において標準化されている。
【００１５】
ＭＰＥＧ４方式は、従来の映像／オーディオ信号の圧縮符号化に加え、静止画、ＣＧ（コンピュータグラフィクス）画像、分析合成系の音声符号化、ＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｄａｔａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等による合成オーディオやテキストも含めた総合マルチメディアの符号化規格を目指したものである。
【００１６】
ＭＰＥＧ４方式では、基本的に符号化／復号化できる画像として、４：２：０フォーマットとよばれる画像フォーマットのみが規定されている。
【００１７】
この４：２：０フォーマットは、輝度Ｙの走査２本、水平方向の２画素に対して、色差Ｃｒ、Ｃｂがそれぞれ１画素ずつで割り当てられる画像フォーマット（すなわち、輝度Ｙの４画素に対して色差Ｃｒ、Ｃｂがそれぞれ１画素ずつ割り当てられる。）であり、その色差Ｃｒ、Ｃｂの位置は、輝度Ｙに対して同位置に存在する。
【００１８】
４：２：０フォーマットは、上述したように、輝度Ｙの４画素に対して色差Ｃｒ、Ｃｂがそれぞれ１画素割り当てられているため、輝度Ｙに対して色差Ｃｒ、Ｃｂの解像度が低くなる。そこで、ＭＰＥＧ４方式は、使用用途に応じて用いられ、例えば放送局等で求められる高画質高品位の画像では、４：２：０フォーマットではなく、４：２：２フォーマットや４：４：４フォーマットが用いられる。また、ＭＰＥＧ４方式では、画像の符号化だけではなく形状情報も符号化できるように規格化されている。逆に、４：２：２フォーマット、４：４：４フォーマットでは、形状情報をもった画像を符号化する方法には対応していない。
【００１９】
４：２：０フォーマットのブロックは、輝度又は色差毎の隣り合った、例えば８ライン×８画素から構成される。ＤＣＴ（離散コサイン変換）は、この単位で実行される。マクロブロックは、例えば、画像フォーマットがいわゆる４：２：０コンポーネントディジタル信号である場合、上下左右に隣り合った４つの輝度Ｙのブロックと、画像上では同じ位置に当たる色差Ｃｂ、Ｃｒそれぞれのブロック全部で６つのブロックで構成される。すなわち、ＭＰＥＧ４方式では、従来、４：２：０フォーマットのマクロブロックが符号化復号画像として定義されている。
【００２０】
ＭＰＥＧ４方式の画像符号化におけるＤＣＴ係数の差分値の算出の仕方には、既存の手法を用いることができる（例えば、特許文献１参照。）。図８に、特開２０００−０２３１９３号公報に開示されているＤＣＴ係数差分化器１２０の例を示す。ＤＣＴ係数差分化器１２０は、ＶＬＣ器１０７の前段に設けられている。
【００２１】
ＤＣＴ係数差分化器１２０には、量子化されたＤＣＴ係数及び量子化スケール、形状情報、色差用形状情報、予測モードが入力される。予測モードは、イントラフラグ発生器１２１に入力される。イントラフラグ発生器１２１は、イントラ符号化を示す予測モードである場合のみイントラフラグ“１”を立てる。一方、量子化された６４個のＤＣＴ係数は、スイッチ１２２に供給される。スイッチ１２２は、イントラフラグが０の場合、被切換端子Ａ側を選択し、イントラフラグが１の場合、被切換端子Ｂ側を選択する。
【００２２】
したがって、予測モードがイントラ符号化（画像内予測）モードでない場合、ＤＣＴ係数は、スイッチ１２２の被切換端子Ａ側を介して図７のＶＬＣ器１０７へ供給される。
【００２３】
ＤＣＴ係数予測器１２３は、スイッチ１２２より供給されたＤＣＴ係数の予測値との差分をとり、その差分値を図７に示すＶＬＣ器１０７へと供給する。また、逆量子化器１２４では、後のＤＣＴ係数の予測に使用されるＤＣ成分及び一部のＡＣ成分を、図７の逆量子化器１０９と同様の手段で逆量子化し、その結果をＤＣＴ係数予測モード蓄積メモリ１２５に供給する。
【００２４】
ＤＣＴ係数予測モード蓄積メモリ１２５は、上述したように、ＤＣＴ係数の予測に用いるＤＣ成分及び一部のＡＣ成分、更に予測モードを蓄積する。ここで蓄積された情報は、次の段のＤＣＴ係数予測値選択器１２６において使用される。
【００２５】
ＤＣＴ係数予測値選択器１２６では、ＤＣ成分とＤＣＴ係数予測蓄積メモリ１２５に保存された情報を用いて、ＤＣＴ係数の予測値及び予測ブロックの位置を出力し、その値をＤＣＴ係数予測器１２３に供給する。
【００２６】
ここでＤＣＴ係数予測値選択器１２６の動作を説明する。図９は、予測値を求めるために注目したある８×８ブロック（ブロックＸ）において、この予測対象ブロックＸとこの予測演算を実行する上で必要となる参照データ（離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数）を含むブロックとを示している。
【００２７】
ここでは、いま予測値を算出しようとする予測対象ブロックを一般的にブロックＸとし、ブロックＸの左側に位置するブロックをブロックＡ、ブロックＸの上に位置するブロックをブロックＣ、ブロックＣの左上に位置するブロックをブロックＢとして説明する。ただし、図９では、上述したように、ブロックＸ、ブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣによって構成される１マクロブロックを説明するものではなく、ブロックＸと、このブロックＸの予測演算を実行する上で必要となる参照データを含んだブロックとの位置関係を一般的に説明するものである。また、ブロックＡのＤＣ成分をＦＡ［０］［０］、ブロックＢのＤＣ成分をＦＢ［０］［０］、ブロックＣのＤＣ成分をＦＣ［０］［０］とする。これらの値は、逆量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ成分であり、量子化されたブロックＡ、Ｂ、ＣのＤＣ成分に量子化スケールを用いて求められたＤＣ量子化ステップの値を積算して求められたものである。
【００２８】
ここで、ブロックＸのＤＣ成分の差分値を求めるのに使用するブロックを決定するための予測演算方法の一例を示す。ＤＣＴ成分予測値選択器１２６は、まず注目マクロブロック内のブロックＸに対して、ＤＣ成分の参照データＰＡ［０］［０］、ＰＢ［０］［０］、ＰＣ［０］［０］を取得する。続いて、以下に示す式（１）により、参照値を比較する。
【００２９】
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【００３０】
式（１）は、ＦＡ［０］［０］とＦＢ［０］［０］の差の絶対値（ΔＶＳ）と、ＦＢ［０］［０］とＦＣ［０］［０］の差の絶対値（ΔＨＳ）とを比較し、ΔＶＳ（垂直方向の相関）がΔＨＳ（水平方向の相関）よりも小さい場合には、ブロックＣを予測ブロックＸ′として用い、ΔＨＳ（水平方向の相関）がΔＶＳ（垂直方向の相関）よりも小さい場合には、ブロックＡを予測ブロックＸ′として用いることを意味している。
【００３１】
以上説明したように、ブロックＸのＤＣＴ係数の予測ブロックがブロックＡであった場合、予測には、ブロックＡのＤＣ成分及びＡＣ成分が用いられ、ブロックＣが予測ブロックとされた場合、ブロックＣのＤＣ成分及びＡＣ成分が予測に用いられる。
【特許文献１】
特開２０００−０２３１９３号公報
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のアルゴリズムを実現しようとすると、予測演算処理の前に注目している予測マクロブロックを保存するための機能、特に、大容量のメモリが必要となる。例えば、特開２００２−１１８８５３号公報には、予測の際の参照値を確保するためのメモリ管理方法が開示されているが、上記公報には、予測演算時の予測マクロブロック内にある参照ブロックの確保に関しては記載されていない。
【００３３】
例えば、図９をマクロブロックを構成するブロックＹ０、ブロックＹ１、ブロックＹ２、ブロックＹ３に対応して考えると、ブロックＹ０（ブロックＢ）、ブロックＹ１（ブロックＣ）、ブロックＹ２（ブロックＡ）、ブロックＹ３（ブロックＸ）の順で順次予測演算する場合、ブロックＹ３の予測を行う際に用いる参照データの一部は、同じ予測マクロブロック内にある。このように、注目している予測マクロブロックにおける予測対象ブロックの予測値算出に用いる参照データがこのマクロブロック内にある場合、この参照データは、予測値算出より前の予測値算出処理で変更されることがある。
【００３４】
そこで従来では、注目する予測マクロブロックを記憶しておくためのメモリ等を用意して、ここに更新以前の参照データを保存していた。すなわち、少なくとも注目している予測マクロブロック分、或いは注目している予測マクロブロックとこの予測に必要な参照データを含む周囲ブロック分の領域を含むメモリを用意し、このメモリの領域に、ここで注目する予測マクロブロックの各ブロックを保存し、予測演算の際に、各ブロック毎に変更前の参照データを書き戻す構成を設ける必要があった。
【００３５】
しかし、実際は、要求される装置サイズの制約の中で無制限にメモリを設けることはできないし、また、搭載メモリが増加すれば、画像処理プロセッサの消費電力が増大するだけでなく、回路規模の増加及び動作周波数の低下に繋がる。また、メモリに記録する際のアドレス制御やメモリに保存された情報を読み出すためのメモリアクセス制御等が複雑であり、ＣＰＵへの負担になっていた。
【００３６】
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、予測処理時に画像データのＤＣＴ係数を保持するためのメモリ領域を少なくできる画像信号変換方法及び画像信号変換装置を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像信号変換装置は、離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換装置において、画像データの１フレーム分のデータを記憶する記憶手段と、画像内予測符号化の際、記憶手段に記憶されたデータの中から予測マクロブロック内の予測対象とするブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数を抽出するデータ抽出手段と、データ抽出手段において抽出された予測対象ブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数を参照データとしてこの予測対象ブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数の予測値を算出する予測演算手段と、予測演算手段における予測対象ブロックの予測値算出を、予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に実行する予測演算制御手段とを備えることを特徴としている。
【００３８】
ここで、予測演算制御手段は、予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの直上に隣接する第１のブロックの参照データと予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの左側に隣接する第２のブロックの参照データとから予測対象ブロックの予測値を算出し、第２のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック内にあってこの第２のブロックの直上に隣接する第３のブロックの参照データと予測マクロブロック外にあってこの第２のブロックの左側に隣接する第４のブロックの参照データとから第２のブロックの予測値を算出し、第１のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック外にあってこの第１のブロックの直上に隣接する第５のブロックの参照データと予測マクロブロック内にあってこの第１のブロックの左側に隣接する第３のブロックの参照データとから第１のブロックの予測値を算出し、第３のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック外にあってこの第３のブロックの直上に隣接する第６のブロックの参照データと予測マクロブロック外にあってこの第３のブロックの左側に隣接する第７のブロックの参照データとから第３のブロックの予測値を算出する。
【００３９】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像信号変換方法は、離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換方法において、画像内予測符号化の際、画像データの１フレーム分のデータの中から予測マクロブロック内の予測対象とするブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数を抽出するデータ抽出工程と、データ抽出工程において抽出された予測対象ブロックに隣接するブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数を参照データとしてこの予測対象ブロックの離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数の予測値を算出する予測演算工程とを有し、予測演算工程では、予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に予測値算出を実行することを特徴としている。
【００４０】
ここで、予測演算工程は、予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの直上に隣接する第１のブロックの参照データと予測マクロブロック内にあって予測対象ブロックの左側に隣接する第２のブロックの参照データとから予測対象ブロックの予測値を算出する工程と、第２のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック内にあってこの第２のブロックの直上に隣接する第３のブロックの参照データと予測マクロブロック外にあってこの第２のブロックの左側に隣接する第４のブロックの参照データとから第２のブロックの予測値を算出する工程と、第１のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック外にあってこの第１のブロックの直上に隣接する第５のブロックの参照データと予測マクロブロック内にあってこの第１のブロックの左側に隣接する第３のブロックの参照データとから第１のブロックの予測値を算出する工程と、第３のブロックを予測対象ブロックとして、予測マクロブロック外にあってこの第３のブロックの直上に隣接する第６のブロックの参照データと予測マクロブロック外にあってこの第３のブロックの左側に隣接する第７のブロックの参照データとから第３のブロックの予測値を算出する工程とを含む。
【００４１】
また、本発明に係る画像信号変換装置及び方法では、画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠していることが好ましい。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、離散コサイン変換係数の直流係数（ＤＣ成分）及び交流係数（ＡＣ成分）を予測する際のメモリアクセス制御を減少するような回路構成とし、画像信号の符号化の際のメモリへの記憶及び読み出し順を工夫することによって、回路規模の削減を実現した画像信号変換装置及び画像信号変換方法である。
【００４３】
図１に、本発明を適用した画像信号変換装置１を示す。画像信号変換装置１は、入力した画像データをＭＰＥＧ（特にＭＰＥＧ４方式）、Ｈ．２６３等の規格に準拠した方式で符号化できるエンコーダである。
【００４４】
画像信号変換装置１で符号化して得られたビットストリームは、多重化されて、例えば、地上波や衛星回線、ＣＡＴＶ網等の伝送路を介して伝送される。或いは、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ、その他の記録媒体に記録される。
【００４５】
符号化すべき入力画像信号（動画像データ）は、まず、前画像処理部１１に入力される。前画像処理部１１は、図示しないが、ＶＯ（Ｖｉｄｅｏ　Ｏｂｊｅｃｔ）構成部とＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｐｌａｎｅ）構成部とを有し、入力される画像を構成するオブジェクト毎に、このシーケンスであるＶＯを構成し、ＶＯＰを構成している。
【００４６】
具体的には、例えば、符号化すべき画像データが独立した背景のシーケンスと前景のシーケンスとから構成されている場合、ＶＯ構成部は、例えば、背景のシーケンスをＶＯ１としてＶＯＰ構成部に出力するとともに前景のシーケンスをＶＯ２としてＶＯＰ構成部に出力する。
【００４７】
ＶＯ構成部は、符号化すべき画像データが、例えば背景と前景とが既に合成されたものである場合、所定のアルゴリズムにしたがって、この画像を領域分割することにより、背景と前景とを取り出し、それぞれのシーケンスとしてのＶＯを対応するＶＯＰ構成部に出力する。
【００４８】
ＶＯＰ構成部は、ＶＯ構成部で出力された各フレームからオブジェクトを抽出し、この抽出されたオブジェクト（物体）を囲む最小の長方形をＶＯＰとする。このとき、ＶＯＰ構成部では、横及び縦の画素数が１６の倍数になるようにＶＯＰを構成する。ＶＯＰ構成部は、このＶＯＰを後段の動き検出、動き補償、ＤＣＴ回路等に供給する。また、ＶＯＰ構成部は、ＶＯＰの大きさ（例えば、横及び縦の長さ）を表すサイズデータ（ＶＯＰ＿ｓｉｚｅ）と、フレームにおけるＶＯＰの位置（例えば、フレームの最も左上を原点とするときの座標）を表すオフセットデータ（ＶＯＰ＿ｏｆｆｓｅｔ）とを検出し、これらのデータも後段の各回路に供給する。
【００４９】
入力画像信号（動画像データ）は、フレームメモリ１２に供給されて、ＶＯＰとして記憶される。
【００５０】
動き検出及び動き補償部１３では、フレームメモリ１２に記憶されたＶＯＰに対してマクロブロック単位で動きベクトルを検出する。すなわち、上述したように、ＶＯＰは時刻（フレーム）によって大きさや位置が変化するため、この動きベクトルの検出に当たっては、検出のための基準となる座標系を設定し、座標系における動きを検出する必要がある。そこで、動き検出及び動き補償部１３では、上述の絶対座標系を基準座標系とし、サイズデータ（ＦＳＺ＿Ｂ）及びオフセットデータ（ＦＰＯＳ＿Ｂ）にしたがって、この絶対座標系に符号化対象のＶＯＰ及び参照画像とするＶＯＰを配置して動きベクトルを検出する。
【００５１】
なお、検出された動きベクトル（ＭＶ）は、予測モードとともに後段のＶＬＣ器２２、量子化器１６、逆量子化器１８、ＤＣＴ係数差分化器１７等に供給される。
【００５２】
演算器１４には、動き検出及び動き補償部１３によってフレームメモリ１２から読み出された画像データと同一のマクロブロックデータが供給される。演算器１４では、マクロブロックと動き検出及び動き補償部１３での予測画像との差分を演算する。この差分値は、ＤＣＴ器１５に送られる。動き検出及び動き補償部１３は、予測モードがイントラ符号化モードである場合には予測画像を出力しない。この場合、演算器１４（演算器１１１も同様）は、特に処理を行わず、フレームメモリ１２から読み出したマクロブロックデータをそのままＤＣＴ器１５に出力する。
【００５３】
ＤＣＴ器１５は、演算器１４の出力データに対して、８画素×８ラインからなるブロック（以下、８×８ブロック、又は単にブロックと記す。）単位でＤＣＴ処理を施し、このＤＣＴ処理の結果得られるＤＣＴ係数を量子化器１６に供給する。
【００５４】
量子化器１６は、入力されたＤＣＴ係数を量子化し、この量子化データをＤＣＴ係数差分化器１７及び逆量子化器１８に送る。
【００５５】
逆量子化器１８は、量子化器１６から入力された８画素×８ラインの量子化されたＤＣＴ係数を量子化し、ＩＤＣＴ器１９に送る。
【００５６】
ＩＤＣＴ器１９は、逆量子化器１８より逆量子化されたＤＣＴ係数を受け取り、ＩＤＣＴ処理して演算器２０に出力する。
【００５７】
演算器２０には、ＩＤＣＴ器１９の出力データのほか、動き検出及び動き補償部１３から演算器１４に供給されている予測画像と同一のデータが供給されている。演算器２０は、ＩＤＣＴ器１９から出力される予測残差（差分データ）と、動き検出及び動き補償部１３からの予測画像データとを加算することで、もとの画像データを局所復号し、この局所復号した画像データ（以下、局所復号画像データと記す。）を出力する。ただし、予測モードがイントラ符号化である場合、ＩＤＣＴ器１９の出力データは、演算器２０をスルーして、そのまま局所復号画像データとしてフレームメモリ２１に供給される。この復号画像データは、受信側で得られる復号画像データと同一である。
【００５８】
なお、この画像信号変換装置１では、ＭＰＥＧ４方式の場合、演算器２０において得られた局所復号画像データは、テキスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）情報としてパディング処理される。一方、形状情報（キー信号）、入力されたサイズデータ（ＦＳＺ＿Ｂ）、オフセットデータ（ＦＰＯＳ＿Ｂ）、ＶＯＰのサイズデータ（ＶＯＰ＿ｓｉｚｅ）、ＯＰのオフセットデータ（ＶＯＰ＿ｏｆｆｓｅｔ）及び（動きベクトル検出器１０２）より出力された動きベクトルと予測モードは、ＭＰＥＧ４方式のビジュアルコミッティドラフト（Ｖｉｓｕａｌ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅ　ｄｒａｆｔ）にある記述にしたがって、この形状情報の符号化に用いられる。符号化された形状情報は、局所復号化され、局所復号化されたデータは、色差情報作成及びパディング処理に用いられるほか、ＤＣＴ係数差分化器１７、ＶＬＣ器２２へ送られる。
【００５９】
上述したように、入力された画像データは、フレームメモリ１２に格納され、基本単位である１６画素×１６ラインからなるマクロブロック（以下、単にマクロブロックと記す。）に分割され処理される。特に、ＭＰＥＧ４方式では、４：２：０フォーマットのみが規定されている。この４：２：０フォーマットでは、１マクロブロックは、４つのブロックの輝度成分と２つの色差成分Ｃｂ、Ｃｒで構成されている。これらのマクロブロックに対し、離散コサイン変換を施して量子化する。量子化されたＤＣＴ係数にＶＬＣ（Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｌｅｎｇｔｈ　Ｃｏｄｅ）とよばれる可変長符号化を施す。これがイントラ符号化である。
【００６０】
一方、符号化の対象となるピクチャに対して、時間的に隣接する別のピクチャから動き検出とよばれる方法でブロックマッチングが最も小さい予測ブロックを取得し、この予測ブロックと参照マクロブロック（カレントマクロブロック）との差分を求め、この差分値に対してＤＣＴ、量子化、可変長符号化を行う。これがインター符号化である。
【００６１】
特に、ＭＰＥＧ４方式では、ＤＣＴ係数差分化器１７でイントラ符号化を行う際、ＤＣＴ係数のＤＣ成分及び一部のＡＣ成分に対して予測を行い、そのＤＣＴ係数の差分値を符号化し効率の改善を図っている。
【００６２】
図２にＤＣＴ係数差分化器１７の構成例を示す。ＤＣＴ係数差分化器１７には、量子化されたＤＣＴ係数及び量子化スケール、形状情報、色差用形状情報、予測モードが入力される。予測モードは、イントラフラグ発生器３１に入力される。イントラフラグ発生器３１は、予測モードからイントラ符号化を示す予測モード、すなわちイントラ符号化モード或いは画像内予測モードの場合のみイントラフラグを立てる。このイントラフラグは、通常０となっているものであり、イントラ符号化の予測モードのときに１にされる。
【００６３】
一方、量子化されたＤＣＴ係数、すなわち６４個のＤＣＴ係数は、スイッチ３２に供給される。スイッチ３２は、イントラフラグが０の場合、被切換端子Ａ側を選択し、イントラフラグが１の場合、被切換端子Ｂ側を選択するようになっている。したがって、予測モードがイントラ符号化（画像内予測）モードでない場合、ＤＣＴ係数は、スイッチ３２の被切換端子Ａ側を介して図１に示すＶＬＣ器２２へ送られる。
【００６４】
差分器３４は、スイッチ３２より供給されたＤＣＴ係数の予測値とＤＣＴ係数予測値選択器３５からの予測値との差分を算出し、その差分値をＶＬＣ器２２へと供給する。逆量子化器３３では、後のＤＣＴ係数の予測に使用されるＤＣ成分及び一部のＡＣ成分を図１の逆量子化器１８と同様の手段で逆量子化し、その結果や予測モードを内蔵のＤＣＴ係数予測モード蓄積メモリに蓄積する。ここで蓄積された情報は、ＤＣＴ係数予測値選択器３５で使用される。ＤＣＴ係数予測値選択器３５では、ＤＣ成分とＤＣＴ係数予測蓄積メモリに蓄積された情報とを用いて、ＤＣＴ係数の予測値及び予測ブロックの位置を出力し、その値を差分器３４に供給する。
【００６５】
ここで、ＤＣＴ係数予測選択器３５を図３を用いて説明する。ＤＣＴ係数予測選択器３５は、１フレーム分の画像データのＤＣＴ係数を記憶するフレームメモリブロック４１と、予測演算処理を行う予測演算回路４２と、メモリブロック４１からのデータの読み出しと予測演算とを制御する予測演算制御回路４３とを備えている。
【００６６】
メモリブロック４１は、逆量子化器３３からの逆量子化された１フレーム分のＤＣＴ係数のＤＣ成分及びＡＣ成分を格納する。ＤＣ成分には、参照データであるブロックＸのＤＣ成分、また、ブロックＸを取り巻くブロックＡのＤＣ成分、ブロックＢのＤＣ成分、ブロックＣのＤＣ成分がある。これらのＤＣ成分が予測演算回路４２での予測演算処理に応じて、予測演算制御回路４３によってフレームメモリブロック４１からタイミングよく供給される。
【００６７】
予測演算回路４２における予測値選択の手法としては、従来と同様、図９に模式的に示すように、マクロブロックにおいて、イントラ符号化で差分値を選択する際に用いられる８画素×８ラインの予測対象ブロックＸに対して、左隣のブロック、左隣の直上のブロック、ブロックＸの直上のブロックの各ＤＣ成分を使用して、上述した式（１）を適用する。
【００６８】
図４に、あるマクロブロックＭのＤＣＴ係数のＡＣＤＣ予測演算処理を示す。図４には、１フレーム分の画像データのＤＣＴ係数の一部が示されており、各マクロブロック毎に上式（１）に基づいて予測ブロック選択が実行される。例えば、マクロブロックＭにおけるブロックＹ０の予測演算時の参照データ（離散コサイン変換係数の直流係数及び／又は交流係数）は、この予測マクロブロックＭ外のブロックＹｄとブロックＹｃのＤＣ成分及びＡＣ成分であり、マクロブロックＭにおけるブロックＹ１の予測演算時の参照データは、この予測マクロブロックＭ外のブロックＹｂとブロックＹ０のＤＣ成分及びＡＣ成分であり、ブロックＹ２の参照データは、ブロックＹ０とマクロブロックＭ外のブロックＹａのＤＣ成分及びＡＣ成分であり、ブロックＹ３の参照データは、ブロックＹ１とブロックＹ２のＤＣ成分及びＡＣ成分である。
【００６９】
そのため、ブロックＹ０、ブロックＹ１、ブロックＹ２、ブロックＹ３の順番で予測値演算を実行する場合、注目している予測マクロブロックＭにおける予測対象ブロックの予測値算出に用いる参照データがこのマクロブロックＭ内にある場合、この参照データは、予測値算出より前の予測値算出処理で変更されている場合がある。
【００７０】
そこで、予測演算制御回路４３は、予測対象ブロック（ここでは、ブロックＸ）に隣接するブロックのＤＣＴ係数のＤＣ成分及びＡＣ成分を参照データとしてこの予測対象であるブロックＸのＤＣ成分及びＡＣ成分の予測値を算出する際に、参照データがこの予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値算出できる予測対象ブロックから優先的に実行する。
【００７１】
すなわち、予測演算制御回路４３は、ブロックＹ３（ブロックＸ）、ブロックＹ２（ブロックＡ）、ブロックＹ１（ブロックＣ）、ブロックＹ０（ブロックＢ）の順番で予測値を算出する。
【００７２】
図４を用いて具体的に説明するように、予測演算制御回路４３は、ブロックＹ３（ブロックＸ）、ブロックＹ２（ブロックＡ）、ブロックＹ１（ブロックＣ）、ブロックＹ０（ブロックＢ）から構成されるマクロブロックのうち、最初に予測対象とするブロックＹ３の直上に隣接するブロックＹ１の参照データ（Ｂｃ［ｊ］［０］）とこの予測対象ブロックの左側に隣接するブロックＹ２の参照データ（Ｂａ［０］［ｉ］）とから予測値を算出する。
【００７３】
続いて、ブロックＹ２を次の予測対象ブロックとして、このブロックＹ２の直上に隣接するブロックＹ０の参照データとここで注目している予測マクロブロック外にあってブロックＹ２の左側に隣接するブロックＹａの参照データとからブロックの予測値を算出する。
【００７４】
続いて、ブロックＹ１を次なる予測対象ブロックとして、予測マクロブロック外にあってブロックＹ１の直上に隣接するブロックＹｂの参照データとブロックＹ１の左側に隣接するブロックＹ０の参照データとからブロックＹ１の予測値を算出する。
【００７５】
最後に、ブロックＹ０を予測対象ブロックとして、この予測マクロブロック外にあってブロックＹ０の直上に隣接するブロックＹｃの参照データと予測マクロブロック外にあってブロックＹ０の左側に隣接するブロックＹｄの参照データとからブロックＹ０の予測値を算出する。
【００７６】
図５に、予測対象ブロックのＡＣＤＣ成分の差分値を求めるのに使用するブロックを決定するための本具体例における予測演算方法の一例を示す。ここでは、図４に示すマクロブロックＭを用いて説明する。そのため、図９に一般的に示す手法と比較すると、ここでは、図９におけるブロックＸがブロックＹ３に対応し、ブロックＡがブロックＹ２に対応し、ブロックＢがブロックＹ０に対応し、ブロックＣがブロックＹ１に対応している。
【００７７】
ステップＳ１において、予測演算回路４２では、まず、フレームメモリブロック４１から、注目している予測マクロブロック内のブロックＹ３の参照データＢａ［０］［０］、Ｂｂ［０］［０］、Ｂｃ［０］［０］（図４参照）を取得する。
【００７８】
続くステップＳ２では、式（１）により参照データを比較する。ステップＳ２では、Ｂａ［０］［０］とＢｂ［０］［０］の差の絶対値と、Ｂｂ［０］［０］とＢｃ［０］［０］の差の絶対値とを比較し、Ｂａ［０］［０］とＢｂ［０］［０］の差の絶対値がＢｂ［０］［０］とＢｃ［０］［０］の差の絶対値よりも小さい場合には、ステップＳ３に進み、ブロックＡをその予測ブロックとしてこの予測に用いる。
【００７９】
また、ステップＳ３では、以下の式（２）に基づいて、垂直方向直流係数（ＤＣ成分）予測を行う。
【００８０】
Ｂｘ［０］［０］＝Ｂｘ［０］［０］−（Ｂｃ［０］［０］＊ＱｕａｎｔＢｃ）／／Ｑｕａｎｔ＿Ｂｘ　・・・（２）
【００８１】
続いて、ステップＳ４において、参照ラインＢｃ［ｊ］［０］（ただし、ｊ＝１，２，３，４，５，６，７）が取得され、ステップＳ５において、以下の式（３）に基づいて、垂直方向交流係数（ＡＣ成分）予測を行ってＡＣＤＣ予測演算を終了する。
【００８２】
Ｂｘ［ｊ］［０］＝Ｂｘ［ｊ］［０］−（Ｂｃ［ｊ］［０］＊ＱｕａｎｔＢｃ）／／Ｑｕａｎｔ＿Ｂｘ　・・・（３）
（ただし、ｊ＝１，２，３，４，５，６，７）
【００８３】
一方、ステップＳ２において、Ｂｂ［０］［０］とＢｃ［０］［０］の差の絶対値がＢａ［０］［０］とＢｂ［０］［０］の差の絶対値よりも小さい場合には、ステップＳ６に進み、ブロックＹ１をその予測ブロックとしてこの予測に用いる。
【００８４】
ステップＳ６では、以下の式（４）に基づいて、水平方向直流係数（ＤＣ成分）予測を行う。
【００８５】
Ｂｘ［０］［０］＝Ｂｘ［０］［０］−（Ｂａ［０］［０］＊ＱｕａｎｔＢａ）／／Ｑｕａｎｔ＿Ｂｘ　・・・（４）
【００８６】
続いて、ステップＳ７において、参照ラインＢａ［０］［ｉ］（ただし、ｉ＝１，２，３，４，５，６，７）が取得され、ステップＳ８において、以下の式（５）に基づいて、水平方向交流係数（ＡＣ成分）予測を行ってＡＣＤＣ予測演算を終了する。
【００８７】
Ｂｘ［０］［ｉ］＝Ｂｘ［０］［ｉ］−（Ｂａ［０］［ｉ］＊ＱｕａｎｔＢａ）／／Ｑｕａｎｔ＿Ｂｘ　・・・（５）
（ただし、ｉ＝１，２，３，４，５，６，７）
【００８８】
このように、ブロックＸのＤＣＴ係数の予測ブロックがブロックＹ２であった場合、予測には、ブロックＹ２のＡＣ成分とブロックＹ２のＤＣ成分が用いられる。また、ブロックＹ１が予測ブロックとされた場合、ブロックＹ１のＡＣ成分とブロックＣのＤＣ成分が予測に用いられる。
【００８９】
このようにしてＤＣＴ係数予測選択器３５によって求められたＤＣＴ係数の予測値は、差分器３４に供給される。差分器３４では、ＤＣＴ係数の予測値とこれに対応する位置の差分が求められ、最終的にこの値を図１に示したＶＬＣ器２２に出力している。
【００９０】
以上説明したように、予測演算制御回路４３において、ブロックＹ３（ブロックＸ）、ブロックＹ２（ブロックＡ）、ブロックＹ１（ブロックＣ）、ブロックＹ０（ブロックＢ）の順番で予測値を算出することによって、予測マクロブロックのＤＣＴ係数を格納するためのメモリ領域を設ける必要がなくなり、回路規模の縮小できる。また、予測演算処理時のメモリアクセス制御及びこの予測演算処理自体が簡略化できる。
【００９１】
なお、本発明は、上述した具体例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９２】
また以下に、上述した画像信号変換装置１によってエンコード（ビットストリーム化）された画像の符号化データを復号するための画像信号復号装置を説明しておく。画像信号復号装置としては、ＭＰＥＧ方式に対応したＭＰ＠ＭＬのデコーダ７０が適用できる。図６にデコーダの一例を示す。
【００９３】
このデコーダ７０において、伝送路を介して伝送された符号化ビットストリームを図示しない受信部にて受信する。又は記録媒体に記録された符号化ビットストリームを図示しない再生装置で再生する。このバッファ７１には、このようにして得られた符号化ビットストリームが一時記憶される。
【００９４】
ＩＶＬＣ器（逆ＶＬＣ器（可変長復号器））７２は、バッファ７１に記憶された符号化データを読み出して可変長復号し、この符号化データをマクロブロック単位で動きベクトル、予測モード、量子化ステップ、及び量子化係数に分離する。これらのデータのうち、動きベクトル及び予測モードは、動き補償器７７に供給される。量子化ステップ及びマクロブロックの量子化係数は、逆量子化器７３に供給される。
【００９５】
逆量子化器７３は、ＩＶＬＣ器７２より供給されたマクロブロックの量子化係数を同じくＩＶＬＣ器７２より供給された量子化ステップにしたがって量子化し、この結果得られるＤＣＴ係数をＩＤＣＴ器７４に出力する。ＩＤＣＴ器７４は、逆量子化器７３からのマクロブロックのＤＣＴ係数を逆ＤＣＴし、演算器７５に供給する。
【００９６】
演算器７５には、ＩＤＣＴ器７４の出力データのほか動き補償器７７の出力データも供給されている。すなわち動き補償器７７は、フレームメモリ７６に記憶されている。既に復号された画像データを図１の動き検出及び動き補償器１３における場合と同様に、ＩＶＬＣ器７２からの動きベクトル及び予測モードにしたがって読み出し、予測画像データとして演算器７５に供給する。演算器７５は、ＩＤＣＴ器７４の出力データ（予測残差（差分値））と、動き補償器７７からの予測画像データとを加算することで、もとの画像データを復号する。この復号画像データは、再生画像データとして出力されるとともにフレームメモリ７６に供給されて記憶される。
【００９７】
ＩＤＣＴ器７４の出力データがイントラ符号化されたものである場合、この出力データは、演算器７５をスルーして、復号画像データとしてこのままフレームメモリ７６に供給されて記憶される。フレームメモリ７６に記憶された復号画像データは、その後に復号される画像データの参照画像データとして用いられる。更に、復号画像データは、出力再生画像として、例えば、図示しないディスプレイ等に供給されて表示される。
【００９８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る画像信号変換装置は、離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換装置において、予測演算手段における予測対象ブロックの予測値算出を、予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に実行することによって、搭載メモリを縮小でき、予測演算処理時のメモリアクセス制御が簡略化できる。またこれにより、装置自体の回路規模が縮小できるだけでなく、画像処理プロセッサの電力消費が抑制できる。
【００９９】
また、本発明に係る画像信号変換方法は、離散コサイン変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像信号変換方法において、予測演算工程では、予測マクロブロック内にある参照データを用いて予測値が算出できる予測対象ブロックから優先的に予測値算出することによって、メモリ領域を縮小でき、予測演算処理時のメモリアクセス制御が簡略化できる。またこれにより、装置自体の回路規模が縮小できるだけでなく、画像処理プロセッサの電力消費が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例として示す画像信号変換装置を説明する構成図である。
【図２】上記画像信号変換装置のＤＣＴ係数差分化器を説明する構成図である。
【図３】上記画像信号変換装置のＤＣＴ係数予測選択器の一例を説明する構成図である。
【図４】あるマクロブロックＭのＤＣＴ係数のＡＣＤＣ予測演算処理を説明する模式図である。
【図５】ブロックＸのＡＣ成分及びＤＣ成分の差分値を求めるのに使用する予測ブロックを決定するため予測演算方法の一例を説明するフローチャートである。
【図６】上述した画像信号変換装置１によってエンコードされた画像の符号化データを復号するための画像信号復号装置を説明する構成図である。
【図７】従来のＭＰＥＧ方式におけるＭＰ＠ＭＬのエンコーダ１００の一般的な構成説明する図である。
【図８】特開２０００−０２３１９３号公報に開示されているＤＣＴ係数差分化器の例を示す図である。
【図９】予測値を求めるために注目したあるブロックにおいて、このブロックＸと、この予測演算を実行する上で必要となるＤＣＴ係数（参照データ）を含む周囲ブロックを説明する図である。
【符号の説明】
１　画像信号変換装置、１１　前画像処理部、１２　フレームメモリ、１３　動き検出及び動き補償部、１４　演算器、１５　ＤＣＴ器、１６　量子化器、１７　ＤＣＴ係数差分化器、１８　逆量子化器、１９　ＩＤＣＴ器、２０　演算器、２１　フレームメモリ、２２　ＶＬＣ器、３１　イントラフラグ発生器、３２スイッチ、３３　逆量子化器、３４　差分器、３５　ＤＣＴ係数予測値選択器、４１　フレームメモリブロック、４２　予測値演算回路、４３　予測演算制御回路
【図１】
2004134889.tif 000004
【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】
2004134889.tif 000010
【図８】
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【図９】
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