(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
以前映像と現在映像との間の動きを、所定サイズのブロック単位で推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、
前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部から出力される前記カラー映像成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子として決定し、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項２】
前記動き予測映像生成部は、
前記以前映像と前記現在映像との間の動きを、所定サイズのブロック単位で推定する動き推定部と、
前記動き推定部において生成された動きベクトルに該当するブロックを出力する動き予測部と、
からなることを特徴とする請求項１記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項３】
前記予測レジデュ生成部は、前記カラー映像の成分のうち、輝度に最も大きく影響を与えるカラー成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項４】
前記カラー映像がＲＧＢ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｇ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｒ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｒ成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｂ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｂ成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項５】
前記予測レジデュ生成部は、Ｇ成分のレジデュでＲ成分レジデュとＢ成分のレジデュとを予測するために、Ｇ成分のレジデュに、Ｒ成分とＢ成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、Ｒ成分とＢ成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項４記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項６】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＲＧＢ映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項４記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項７】
前記カラー映像がＹＣbＣr映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｙ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｃb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃb成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｃr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項８】
前記予測レジデュ生成部は、Ｙ成分のレジデュでＣb成分レジデュとＣr成分レジデュとを予測するために、前記Ｙ成分レジデュに、Ｃb成分レジデュとＣr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれを乗じて、得られたそれぞれの値に、Ｃb成分とＣr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項７記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項９】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｘ、Ｙ及びＺ各成分をＹＣbＣr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項７記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１０】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間予測映像生成部と、
前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部から出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
むことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１１】
前記空間予測映像生成部は、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定する空間推定部と、
前記空間推定部から推定された方向に該当するブロックを出力する空間予測部と、
からなることを特徴とする請求項１０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１２】
前記予測レジデュ生成部は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１３】
前記カラー映像がＲＧＢ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｇ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｒ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｒ成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｂ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｂ成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１４】
前記予測レジデュ生成部は、Ｇ成分のレジデュでＲ成分レジデュとＢ成分のレジデュとを予測するために、Ｇ成分のレジデュに、Ｒ成分とＢ成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、Ｒ成分とＢ成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１５】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記予測レジデュ生成部は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＲＧＢ映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項１３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１６】
前記カラー映像がＹＣbＣr映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Ｙ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｃb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃb成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｃr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１７】
前記予測レジデュ生成部は、Ｙ成分のレジデュでＣb成分レジデュとＣr成分レジデュとを予測するために、前記Ｙ成分レジデュに、Ｃb成分レジデュとＣr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、Ｃb成分レジデュとＣr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項１６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１８】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記予測レジデュ生成部は、Ｘ、Ｙ及びＺ各成分をＹＣbＣr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項１６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項１９】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間予測映像生成部と、
インターモードならば、前記動き予測映像生成部の映像と共に現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成し、イントラモードならば前記空間予測映像生成部の映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部からインターモードならば前記時間レジデュを、イントラモードならば前記空間レジデュを入力し、前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。
【請求項２０】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
（ａ）以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、
（ｂ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、
（ｃ）前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
（ｄ）前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成する段階とを含み、
前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２１】
前記（ｃ）段階は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分の時間レジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分の時間レジデュを予測して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２２】
前記カラー映像がＲＧＢ映像である場合に、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｇ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｒ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｒ成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｂ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｂ成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２３】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＲＧＢ映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項２２記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２４】
前記カラー映像がＹＣbＣr映像である場合に、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｙ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｃb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃb成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｃr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２５】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＹＣbＣr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項２４記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２６】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
（ａ）前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、
（ｂ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、
（ｃ）前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
（ｄ）前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化段階とを含み、
前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２７】
前記（ｃ）段階は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分の空間レジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分の空間レジデュを予測して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２８】
前記カラー映像がＲＧＢ映像である場合に、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｇ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｒ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｒ成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｂ成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｂ成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項２９】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＲＧＢ映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項２８記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項３０】
前記カラー映像がＹＣbＣr映像である場合に、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｙ成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Ｃb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃb成分の予測レジデュを生成すると共に、Ｃr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Ｃr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項２６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項３１】
前記カラー映像がＸＹＺ映像である場合、前記（ｃ）段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Ｘ、Ｙ及びＺそれぞれの成分をＹＣbＣr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項３０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項３２】
相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
（ａ）インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、
（ｂ）前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、
（ｃ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、
（ｄ）前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
（ｅ）前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成する段階と、
（ｂ’）前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、
（ｃ’）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、
（ｄ’）前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
（ｅ’）前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化段階とを含み、
前記（ｄ）段階又は（ｄ’）段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。
【請求項３３】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
時間的に動き補償した予測映像を生成する動き補償部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に、前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元された予測子成分レジデュそれぞれに対して前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３４】
前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項３３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３５】
前記カラー映像は、Ｒ−Ｇ−Ｂ型式、Ｙ−Ｃb−Ｃr形式、Ｘ−Ｙ−Ｚ形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項３３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３６】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピー復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３７】
前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項３６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３８】
前記カラー映像は、Ｒ−Ｇ−Ｂ型式、Ｙ−Ｃb−Ｃr形式及びＸ−Ｙ−Ｚ形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項３６記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項３９】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、
時間的に動き補償した予測映像を生成する動き補償部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に、前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピー復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに対してインターモードならば前記動き補償部で生成された予測映像を、イントラモードならば前記空間予測部で生成された予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。
【請求項４０】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
（ａ）時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、
（ｂ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
（ｃ）前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
（ｅ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４１】
前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項４０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４２】
前記カラー映像は、Ｒ−Ｇ−Ｂ型式、Ｙ−Ｃb−Ｃr形式及びＸ−Ｙ−Ｚ形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項４０記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４３】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
（ａ）空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、
（ｂ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
（ｃ）前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
（ｅ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４４】
前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項４３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４５】
前記カラー映像は、Ｒ−Ｇ−Ｂ型式、Ｙ−Ｃb−Ｃr形式及びＸ−Ｙ−Ｚ形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項４３記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４６】
無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
（ａ）インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、
（ｂ）前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、
（ｃ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
（ｄ）前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
（ｅ）前記（ｄ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
（ｆ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階と、
（ｂ’）前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、
（ｃ’）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
（ｄ’）前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
（ｅ’）前記（ｄ’）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
（ｆ’）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。
【請求項４７】
請求項２０乃至３２のうちいずれか１項に記載された発明をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４８】
請求項４０乃至４６のうちいずれか１項に記載された発明をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無損失映像符号化／復号化方法及び装置に係り、さらに詳細にはカラー平面成分間で重複される情報を効果的に除去して符号化し、これを復号化するためのカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化／復号化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー座標系には多種があるが、その中で基本になる座標系としてＲＧＢ座標系が挙げられる。既存のカラー映像圧縮では、ある映像内で各カラー成分を独立的に考慮して各平面内部で予測符号化を行って圧縮した。それぞれの成分を独立的に符号化すれば、カラー成分相互間に残っている相関関係を利用できないので符号化効率が落ちる。代表的なものとして最近標準化が進行中であるＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ及びＩＴＵ−Ｔ ＶＣＥＧのＪｏｉｎｔ Ｖｉｄｅｏ Ｔｅａｍ（ＪＶＴ）のＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ｐｔ．１０ ＡＶＣ標準化技術（例えば、非特許文献１を参照）が挙げられる。この標準技術では、動映像を圧縮する時に各カラー成分を独立的に考慮して空間上の予測または動き上の予測を行う。
【非特許文献１】「Ｔｅｘｔ ｏｆ ＩＳＯ／ＩＥＣ ＦＤＩＳ １４４９６−１０：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ−Ｐａｒｔ １０：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」，ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ １／ＳＣ ２９／ＷＧ １１，Ｎ５５５５，Ｍａｒｃｈ，２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明がなそうとする技術的課題は、動きまたは空間予測符号化を行った後、再びそれぞれのカラー映像成分のレジデュ間予測符号化を行って圧縮効率を高め、また変換及び量子化過程を行わずに無損失に圧縮できるカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化／復号化方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記技術的課題を達成するための本発明による一実施例としての無損失映像符号化装置は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置において、以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成するレジデュ生成部と、前記レジデュ生成部から出力される前記カラー映像成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成するエントロピ符号化部とを含むことを特徴とする。
【０００５】
前記技術的課題を達成するための本発明による他の一実施例としての無損失映像符号化装置は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置において、現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を空間予測映像生成部と、前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、前記レジデュ生成部から出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成するエントロピ符号化部とを含むことを特徴とする。
【０００６】
前記技術的課題を達成するための本発明によるさらに他の一実施例としての無損失映像符号化装置は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置において、以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を空間予測映像生成部と、インターモードならば前記動き予測映像生成部の映像と共に現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成し、イントラモードならば前記空間予測映像生成部の映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、前記レジデュ生成部からインターモードならば前記時間レジデュを、イントラモードならば前記空間レジデュを入力され、前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成するエントロピ符号化部とを含むことを特徴とする。
【０００７】
前記技術的課題を達成するための本発明による一実施例としての無損失映像符号化方法は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法において、（ａ）以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、（ｂ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、（ｃ）前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、（ｄ）前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成する段階とを含むことを特徴とする。
【０００８】
前記技術的課題を達成するための本発明による他の一実施例としての無損失映像符号化方法は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法において、（ａ）前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、（ｂ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、（ｃ）前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、（ｄ）前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成するエントロピ符号化段階とを含むことを特徴とする。
【０００９】
前記技術的課題を達成するための本発明による、さらに他の一実施例としての無損失映像符号化方法は、相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法において、（ａ）インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、（ｂ）前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、（ｃ）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、（ｄ）前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、（ｅ）前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成する段階と、（ｂ’）前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、（ｃ’）前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、（ｄ’）前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち１つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、（ｅ’）前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピ符号化してビットストリームを生成するエントロピ符号化段階とを含むことを特徴とする。
【００１０】
前記技術的課題を達成するための本発明による一実施例としての無損失映像復号化装置は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置において、時間的に動き補償した予測映像を生成する動き補償部と、前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に、前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置から予測子に決まったカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置から予測子に決まっていないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピ復号化部と、前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、前記予測レジデュ補償部で生成された復元された予測子成分レジデュそれぞれに対して前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含むことを特徴とする。
【００１１】
前記技術的課題を達成するための本発明による他の一実施例としての無損失映像復号化装置は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置において、空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置から予測子に決まったカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置から予測子に決まっていないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピ復号化部と、前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピ復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含むことを特徴とする。
【００１２】
前記技術的課題を達成するための本発明による、さらに他の一実施例としての無損失映像復号化装置は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置において、空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置から予測子に決まったカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置から予測子に決まっていないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピ復号化部と、前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピ復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピ復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記技術的課題を達成するための本発明による他の一実施例としての無損失映像復号化方法は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法において、（ａ）時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、（ｂ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピ復号化段階と、（ｃ）前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
（ｅ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピ復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含むことを特徴とする。
【００１４】
前記技術的課題を達成するための本発明による他の一実施例としての無損失映像復号化方法は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法において、（ａ）空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、（ｂ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピ復号化段階と、（ｃ）前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、（ｅ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピ復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記技術的課題を達成するための本発明によるさらに他の一実施例としての無損失映像復号化方法は、無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法において、（ａ）インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、（ｂ）前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、（ｃ）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピ復号化段階と、（ｄ）前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、（ｅ）前記（ｄ）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、（ｆ）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピ復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階と、（ｂ’）前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、（ｃ’）前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち１つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピ復号化段階と、（ｄ’）前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、（ｅ’）前記（ｄ’）段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、（ｆ’）前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピ復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明はカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化／復号化方法及び装置に関わり、カラー映像を圧縮する時にカラー映像成分それぞれに対してカラー平面内で空間上または動き上の予測符号化を行った後、その結果として出てきた値（レジデュ）を再びカラー平面成分のうち１つのレジデュを使用して他の２レジデュを予測符号化し、カラー平面成分内部の重複情報を除去するだけではなくカラー平面成分相互間の重複される情報を除去して圧縮効率を向上させられる。このように、カラー映像を無損失圧縮して高画質映像を原本のまま保存できるので、デジタルフィルム所蔵及び医療映像または衛星地理情報映像など精密な映像処理が必要な応用分野に有用に使われうる。
【００１７】
また、ＲＧＢ領域で直接符号化すれば、ＹＣbＣr領域に変換する時に生じる映像品質損失がないので、高品質の映像情報を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１９】
［無損失映像符号化装置］
図１は本発明の一実施例による無損失映像符号化装置のブロック図である。この図１に示す無損失映像符号化装置では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）成分（以下、ＲＧＢ成分ともいう）からなるカラー映像が符号化される。
【００２０】
図１を参照して、本発明の一実施例による無損失映像符号化装置は、現在映像保存部（Ｆn）１００、以前映像保存部（Ｆn-1）１１０、動き予測映像生成部１２０、空間予測映像生成部１３０、レジデュ生成部１４０、予測レジデュ生成部１５０、及びエントロピ符号化部１６０を含んで構成される。
この無損失映像符号化装置は、符号化をインターモードで行うかイントラモードで行うかを決定するモード決定部（図示せず）をさらに含むことも可能である。
【００２１】
現在映像保存部１００は、ＲＧＢ成分から構成される現在のカラー映像（現在映像）を受容して保存するものである。
以前映像保存部１１０は、現在のカラー映像のＲＧＢ成分を含む以前のカラー映像（以前映像）を受容して保存するものである。
【００２２】
動き予測映像生成部１２０は、動き推定部（ＭＥ部）１２２と動き予測部（ＭＰ部）１２４とを含んで構成される。
この動き予測映像生成部１２０は、以前映像と現在映像との間の動きをブロック単位に推定し、該当ブロック（動きのあるブロック）を出力する。
ここで、ブロックは、図５に図示すように、縦横が１６×１６サイズの基本的なマクロブロックであり、このマクロブロックは、動き予測映像生成部１２０により様々なサイズ、例えば、１６×１６サイズ、１６×８サイズ、８×１６サイズ、そして８×８サイズに分割されて設定される。そして、動き予測映像生成部１２０は、各ブロックごとに動きベクトルを求めて時間上で映像値を予測する。
特に、精密な動きは、８×８サイズのブロックを、８×８、８×４、４×８、そして４×４のサイズに分けることで感知できるようになる。
【００２３】
動き推定部１２２は、以前映像と現在映像との間の動きを、ブロック単位で推定するものである。
動き予測部１２４は、動き推定部１２２により生成された動きベクトルに該当するブロックを出力するものである。
【００２４】
空間予測映像生成部１３０は、空間推定部１３２と空間予測部１３４とを含んで構成される。
この空間予測映像生成部１３０は、現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当ブロックを出力するものである。
【００２５】
空間推定部１３２は、現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定する。
空間予測部１３４は、空間推定部１３２により推定された方向に該当するブロックを出力する。
この空間推定と空間予測とに関しては、図６に示されており、これに関わる詳細な説明は後述する。
【００２６】
レジデュ生成部１４０は、符号化をインターモードで行う場合、動き予測映像生成部１２０から出力されたブロックと、現在映像のこれに該当するブロックとの差に該当する時間的レジデュを生成する。
一方、符号化をイントラモードで行う場合、レジデュ生成部１４０は、空間予測映像生成部１３０から出力されたブロックと、現在映像のこれに該当するブロックとの差に該当する空間的レジデュを生成する。
【００２７】
予測レジデュ生成部１５０は、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnと、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂnを生成するものである。
具体的には、予測レジデュ生成部１５０は、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎの変換により得られた値と、レジデュ生成部１４０において生成されたＲ成分のレジデュ△Ｒｎとの差から、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnを生成すると共に、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎの変換により得られた値と、レジデュ生成部１４０において生成されたＢ成分のレジデュ△Ｂｎとの差から、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂnを生成する。
【００２８】
予測レジデュ生成部１５０は、さらに、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎを線形変換するものである。ここで、線形変換された値にはＧ成分のレジデュ値が含まれる。
Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎの線形変換は、原映像を構成する各成分（本実施の形態では、ＲＧＢ成分）の相関を用いて行われる。
具体的に説明すると、線形変換は、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎに、一定の値ａ，ｃを乗算し、得られた値に、オフセットｂ，ｄを加算することで行われる。
ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄの各値は、後記する数式（４）乃至数式（９）により決定されるものである。
【００２９】
レジデュ生成部１４０及び予測レジデュ生成部１５０から出力される信号は、エントロピ符号化部１６０において無損失符号化（ｅｎｔｒｏｐｙ  ｅｎｄｏｄｅ：エントロピ符号化）されたのち、ビットストリームとしてエントロピ符号化部１６０から出力される。
【００３０】
前記された本発明に係る無損失映像符号化装置の一実施例を、さらに具体的に説明する。
無損失映像符号化装置の現在映像保存部１００は、ＲＧＢ映像を使用する。このＲＧＢ映像は、符号化装置でブロック単位で処理される。
符号化装置は、符号化効率を高めるためにインターモードとイントラモードとを使用して、映像を予測する。
インターモードの場合、動き推定部（ＭＥ：Ｍｏｔｉｏｎ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）１２２と動き予測部（ＭＰ：Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）１２４とからなる動き予測映像生成部１２０が使用される。この予測映像生成部１２０は、以前映像からの動きを推定して映像を予測するものである。
イントラモードの場合、空間推定部（ＳＥ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）１３２と空間予測部（ＳＰ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）１３４とからなる空間予測映像生成部１３０が使用される。この空間予測映像生成部１３０は、空間的に隣接しているブロックで映像を予測するものである。
【００３１】
まず、レジデュ生成部（Ｒn）１４０において、入力映像と、動き予測映像生成部１２０または空間予測映像生成部１３０において予測された映像との間のレジデュが生成される。
そして、レジデュ生成部（Ｒn）１４０において、レジデュのＲＧＢ３成分のレジデュが求められる。
ＲＧＢ成分の各成分の間の相関を利用するために、予測レジデュ生成部１５０が使用される。
【００３２】
３成分のうちＧ成分のレジデュ△Ｇnは、エントロピ符号化部１６０でエントロピ符号化されたのち、ビットストリームとして出力される。
残りの２成分のレジデュ、すなわちＲ成分のレジデュ△Ｒn及びＢ成分のレジデュ△Ｂnは、直ちに符号化せずに、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnを使用して符号化される。
【００３３】
具体的には、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnと、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂnとが、予測レジデュ生成部１５０において生成される。
ここで、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnは、レジデュ生成部１４０で生成されたＲ成分のレジデュ△Ｒnから、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnの線形変換により得られた値を減算することで求められる。また、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂnは、レジデュ生成部１４０で生成されたＢ成分のレジデュ△Ｂnから、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnの線形変換により得られた値を減算することで求められる。
なお、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnの線形変換により得られた値には、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnそれ自体も含まれている。
このようにして生成されたＲ成分の予測レジデュ△2Ｒnと、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂnとは、エントロピ符号化部１５０においてエントロピ符号化されたのち、ビットストリームとして出力される。
【００３４】
前記した本発明に係るカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法及び装置では、映像の各成分が、Ｇ成分、Ｒ成分、そしてＢ成分の順序で入力される。
そして、Ｇ成分のレジデュをはじめに求め、これに続いてＢ成分の予測レジデュとＲ成分の予測レジデュを求めたのちに、映像が符号化される。
しかしながら、この手法は、Ｇ成分が符号化する映像情報を最も多く有している時に効果的である。
よって、Ｒ成分が、符号化される映像の映像情報を最も多く有している場合、すなわちＲ成分が主要な成分である場合には、Ｒ成分のレジデュをはじめに求め、これに続いてＧ成分の予測レジデュとＢ成分の予測レジデュとを、はじめに求めたＲ成分のレジデュを利用して求めれば良いことなる。
同様に、Ｂ成分が主要な成分である場合には、Ｂ成分のレジデュをはじめに求め、これに続いて、Ｇの予測レジデュとＲ成分の予測レジデュとを、はじめに求めたＢ成分のレジデュを利用して求めれば良いことになる。
【００３５】
前記した実施例においては、ＲＧＢ成分からなるカラー映像の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、たとえば、Ｙ−Ｃｒ−Ｃｂ形式の映像や、Ｘ−Ｙ−Ｚ形式の映像の場合にも適用可能である。
【００３６】
［無損失映像復号化装置］
図２は本発明の一実施例による無損失映像復号化装置のブロック図である。
無損失映像復号化装置は、図１の無損失映像符号化装置における符号化過程と反対の過程をたどり、ビットストリームから映像を復元するものである。
【００３７】
図２を参照して、この無損失映像復号化装置は、符号化されたＲＧＢ成分からなるカラー映像を復号化するものである。
無損失映像復号化装置は、エントロピ復号化部２００、予測レジデュ補償部２１０、原映像生成部２２０、以前映像保存部（Ｆn-1）２３０、動き補償部２４０、空間予測部２５０、復元された現在映像保存部（Ｆn）２６０を含んで構成される。
この無損失映像復号化装置は、復号化をインターモードで行うかイントラモードで行うかを決定するモード決定部（図示せず）をさらに含むことも可能である。
【００３８】
エントロピ復号化部２００は、図１の無損失映像符号化装置における無損失符号化により生成されたビットストリームを、エントロピ復号化するものである。
エントロピ復号化部２００は、ＲＧＢカラー成分のうち、前記した無損失映像符号化装置において、「予測子（Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）」である、すなわち主要な成分であるとして定義された成分から、復元レジデュを生成する。
前記した実施形態では、予測子として、ＲＧＢカラー成分のうちのＧ成分が選ばれていたので、ここでは、Ｇ成分のレジデュ△Ｇnが復元されることになる。なお、以下の説明において復元されたＧ成分のレジデュ△Ｇnを「復元レジデュ△Ｇn」とも表記する。
【００３９】
また、エントロピ復号化部２００は、ＲＧＢカラー成分のうち、前記した無損失映像符号化装置において、主要な成分でないとされた成分から、復元予測レジデュを生成する。
前記した実施形態では、予測子として、ＲＧＢカラー成分のうちのＧ成分が選ばれていたので、ここでは、Ｒ成分の予測レジデュ△2ＲnとＢ成分の予測レジデュ△2Ｂnとが、復元されることになる。なお、以下の説明において復元されたＲ成分の予測レジデュ△2Ｒnを「復元予測レジデュ△2Ｒn」と、復元されたＢ成分の予測レジデュ△2Ｂnを「復元予測レジデュ△2Ｂn」とも表記する。
【００４０】
予測レジデュ補償部２１０は、Ｒ成分の復元レジデュ△ＲnとＢ成分の復元レジデュ△Ｒnとを生成するものである。
具体的には、予測レジデュ補償部２１０は、エントロピ復号化部２００で復元されたＲ成分の予測レジデュ△2Ｒnに、エントロピ復号化部２００で復元されたＧ成分のレジデュ△Ｇnの変換により得られたレジデュ値を加算して、Ｒ成分のレジデュ（復元レジデュ）△Ｒnを生成すると共に、エントロピ復号化部２００で復元されたＢ成分の予測レジデュ△2Ｂnに、エントロピ復号化部２００で復元されたＧ成分の復元レジデュ△Ｇnの変換により得られたレジデュ値を加算して、Ｂ成分のレジデュ（復元レジデュ）△Ｒnを生成する。
【００４１】
動き補償部２４０は、以前映像保存部２３０から入力された以前映像の時間的に動き補償（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ｍｏｔｉｏｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ）により予測映像を生成するものである。
空間予測部２５０は、空間的に近接した画素から予測方向を推定して、予測映像を生成するものである。
【００４２】
原映像生成部２２０は、ブロック効果が存在する原映像を生成するものである。
具体的には、原映像生成部２２０は、復号化をインターモードで行う場合、予測レジデュ補償部２１０で復元されたＲ成分のレジデュ△Ｒn及びＢ成分のレジデュ△Ｂnと、エントロピ復号化部２００で生成された復元されたＧ成分のレジデュ△Ｇnとを、動き補償部２４０で生成された予測映像に加算して原映像を生成する。
一方、原映像生成部２２０は、復号化をイントラモードで行う場合、予測レジデュ補償部２１０で復元されたＲ成分のレジデュ△Ｒn及びＢ成分のレジデュ△Ｂnと、エントロピ復号化部２００で生成された復元されたＧ成分のレジデュ△Ｇnとを、空間予測部２５０で生成された予測映像に加算して原映像を生成する。
復元現在映像保存部２６０は、原映像生成部２２０から入力されたブロック効果が存在する原映像を、復元された現在映像として保存するものである。
【００４３】
無損失映像復号化装置の動作をさらに具体的に説明する。
無損失符号化されたビットストリームがエントロピ復号化部２００を通過すると、復元されたＧ成分のレジデュ△Ｇnが取得される。
【００４４】
復号化がインターモードで行われる場合には、動き補償部２４０は、Ｇ成分の復元レジデュ△Ｇnを、以前映像保存部（Ｆn-1）２３０に保存された以前映像を予測した値に加算して、Ｇ成分の復元値を求める。
【００４５】
復号化がイントラモードで行われる場合には、Ｇ成分の復元レジデュ△Ｇnを、空間予測部２５０により予測された空間的に隣接するブロックの予測値に加算して、Ｇ成分の復元値を得る。このように復元されたＧ成分の値は復元現在映像保存部２６０に保存される。
【００４６】
Ｒ成分とＢ成分とを復元するために、エントロピ復号化部２００は、無損失符号化されたビットストリームのエントロピ復号化を行って、Ｒ成分の復元予測レジデュ△2ＲnとＢ成分の復元予測レジデュ△2Ｂnとを生成する。
復元予測レジデュ△2Ｒnおよび△2Ｂnは、予測レジデュ補償部２１０において、Ｇ成分の復元レジデュ△Ｇnが変換された値とそれぞれ加算され、復元されたＲ成分レジデュ（Ｒ成分の復元レジデュ）△Ｒnと、復元されたＢ成分のレジデュ（Ｂ成分の復元レジデュ）△Ｂnとが取得される。
【００４７】
イントラモードの場合、Ｒ成分の復元レジデュ△ＲnとＢ成分の復元レジデュ△Ｂnとを、動き補償部２４０により予測されたブロック値に加算して、Ｒ成分の復元値とＢ成分の復元値とが得られる。
一方、インターモードの場合、Ｒ成分の復元レジデュ△ＲnとＢ成分の復元レジデュ△Ｂnとを、空間予測部２５０により予測されたブロック値に加算して、Ｒ成分の復元値とＢ成分の復元値とが得られる。
そして、得られたＲ成分の復元値とＢ成分の復元値とは、復元現在映像保存部２６０に保存される。
【００４８】
前記した本発明に係るカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法及び装置では、Ｇ成分、Ｒ成分、そしてＢ成分の順序で入力される。
そして、Ｇ成分のレジデュをはじめに復号化し、これに続いてＢ成分の予測レジデュとＲ成分の予測レジデュとを復号化したのち、Ｇ成分のレジデュを利用してＲ成分レジデュ及びＢ成分のレジデュを求めて原映像が復元される。
しかしながら、この手法は、Ｇ成分が映像情報を最も多く有している時に効果的である。
よって、Ｒ成分が、符号化する映像情報を最も多く有している場合、すなわちＲ成分が主要な成分である場合には、Ｒ成分のレジデュをはじめに求め、はじめに求めたＲ成分のレジデュを利用して、Ｇ成分のレジデュとＢ成分のレジデュとを求めればよいことになる。
同様に、Ｂ成分が主要な成分である場合には、Ｂ成分のレジデュをはじめに求め、はじめに求めたＢ成分のレジデュを利用して、Ｇ成分のレジデュとＲ成分のレジデュとを求めればよいことになる。
【００４９】
前記した実施例においては、ＲＧＢ成分からなるカラー映像の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、たとえば、Ｙ−Ｃｒ−Ｃｂ形式の映像や、Ｘ−Ｙ−Ｚ形式の映像の場合にも適用可能である。
【００５０】
［無損失映像符号化方法］
図３は本発明の一実施例による無損失映像符号化方法を示したフローチャートである。
図３を参照して、既存の符号化機における場合のように、Ｇ成分から各カラー平面内で空間的に隣接した映像または時間的に隣接した映像から予測した値を差し引いてＧ成分のレジデュを取得する（Ｓ３００）。
このＧ成分のレジデュ値は、次の数式１のように表すことができる。
【００５１】
【数１】
0004815107.tif 000002
【００５２】
ここで、Ｇpは、イントラモードである場合には、現在映像保存部（Ｆｎ）１００により、インターモードである場合には、以前映像保存部（Ｆn-1）１１０により得られるものである。
このＧ成分のレジデュ値△Ｇがエントロピ符号化される。
ここで、インターモードであるかイントラモードであるかを判断すステップを、このステップ３００の前に設けることも可能である。
【００５３】
そして、Ｇ成分場合と同様にして、各カラー平面内におけるＲ成分及びＢ成分の時間的／空間的予想が、動き予測生成部１２０および空間予測映像生成部１３０において行われる。
これにより求められた、Ｒ成分のレジデュ値、およびＢ成分のレジデュ値は、それぞれ下記の数式２および数式３により、表すことができる。
【００５４】
【数２】
0004815107.tif 000003
【００５５】
【数３】
0004815107.tif 000004
【００５６】
ここで、ＲpはＲ成分の予測値を、ＢpはＢ成分の予測値であり、これらの値は、イントラモードの場合には、現在映像保存部１００に記憶された空間的に隣接した映像から、インターモードの場合には、以前映像保存部１１０に記憶された時間的に隣接した映像から予測された値であり、いずれも同じカラー平面内で決定される。
そして、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnと、Ｂ成分の△2Ｂnを、次の数式４及び数式５から求める（Ｓ３２０）。
ここで、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnは、前記した数式２から求めたＲ成分のレジデュ△Ｒnを、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎの線形変換により得られた値を用いて、もう一度予測した値であり、Ｂ成分の△2Ｂnとは、前記した数式３から求めたＢ成分のレジデュ△Ｂnを、Ｇ成分のレジデュ△Ｇｎの線形変換により得られた値を用いて、もう一度予測した値である。
言いかえると、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒnと、Ｂ成分の△2Ｂnは、異なるカラー平面の間でもう一度予測した値である。
【００５７】
【数４】
0004815107.tif 000005
【００５８】
【数５】
0004815107.tif 000006
【００５９】
これは、△Ｇ、△Ｒ、△Ｂの間の相関性が高いので、△Ｇと△Ｒ及び△Ｇと△Ｂ間の関係を線形関数で表現して、△Ｒと△Ｂとを△Ｇの関数で近似化したものである。
ここでａ及びｂは、Ｒ成分のレジデュをＧ成分のレジデュを用いて予測した際の近似化された線形関数の傾きと偏差を示す。そして、ｃ及びｄは、Ｂ成分のレジデュをＧ成分のレジデュを用いて予測した際の近似化された線形関数の傾きと偏差を示す。
これらａ、ｂ、ｃ、ｄの値は、△Ｇ、△Ｒ、そして△Ｂの値から、次の数式６乃至数式９を用いて求めることができる。
【００６０】
【数６】
0004815107.tif 000007
【００６１】
【数７】
0004815107.tif 000008
【００６２】
【数８】
0004815107.tif 000009
【００６３】
【数９】
0004815107.tif 000010
【００６４】
ここで、ｃｏｖ（・）は共分散を示し、Ｅ（・）は値の平均、そしてσは分散を示す。
このような予測過程により、△Ｇ、△Ｒ、そして△Ｂの間で重複する情報を効果的に除去できる。
ここで、予測方法は、映像や装置に応じて、異なるものを適用可能である。一般的に、ＲＧＢ映像ではＧ成分が最も多くの情報を有するので、前記した説明においては、△Ｇを１次式に変換して予測子を生成し、△Ｒ及び△Ｂを予測符号化したが、映像の特性によってＲ成分またはＢ成分のレジデュを予測子に使用することもできる。
例えば、各成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分を予測子に使用するとか、各成分のうち平均値が最も大きい成分を予測子に使用するとか、人の視覚的な特性を考慮して最も影響を多く与える成分を予測子に使用するなどの方法が考えられる。
ＲＧＢ映像を例に説明すれば、輝度を計算する時に、ＳＭＰＴＥ ２７４Ｍ標準では、Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ＝０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂのように計算するので、各Ｒ、Ｇ、Ｂ成分が輝度に及ぼす影響を計算できる。そして、一般的にはＧ成分が最も多く輝度に影響を与えるので、Ｇ成分を予測子に設定できる。
【００６５】
そして、ＲＧＢ以外の映像にも同様に、いずれか１成分のレジデュを予測子に決めて他の成分のレジデュを予測して符号化できる。例えば、ＹＣbＣr映像でＹ成分のレジデュを予測子に使用してＣb及びＣr成分を予測符号化したり、またはＣbとＣr映像の統計的特性が似ているので２成分のうち一つを予測子に使用して他の残りの成分を予測符号化する方法を考えられる。
【００６６】
同様に、ＸＹＺ映像の場合にもＲＧＢまたはＹＣbＣr映像と同じ方法を使用してレジデュ予測符号化が可能である。すなわち、Ｘ成分はＲ成分、Ｙ成分はＧ成分、Ｚ成分はＢ成分としてＲＧＢ映像のような方法を使用でき、Ｘ成分はＣr成分、Ｙ成分はＹ成分、Ｚ成分はＣb成分としてＹＣbＣr映像のような方法を使用できる。
【００６７】
このように、本発明に係る方法では、カラー映像の各カラー平面内で動き／空間上の予測実行後に生成されたレジデュのうちのいずれか１成分のレジデュを予測子として決定した後に、決定した予測子を用いて他の成分のレジデュを予測して符号化する。この際、予測モデルは、前記した１次回帰式を使用して決定することができる。
この１次回帰モデルは、映像によって異なる結果をもたらし得るので、ａ，ｂ，ｃ，ｄを、映像ごとに異なる値に設定して使用することができる。または、ａ，ｂ，ｃ，ｄの値を、種々の映像に適した値にを設定して使用できる。
そして、計算を簡単にするために１次式モデルで整数だけを使用できる。このような方法は、特に実数演算を支援しないプロセッサで有用に使われうる。そして、乗算または除算演算が使われないようにａ及びｃを２の指数乗値に設定し、乗算または除算演算の代わりに簡単にシフト演算を使用して具現できる。
そして、ａ＝ｃ＝１、ｂ＝ｄ＝０と設定することで、予測モデルを、次の数式１０及び数式１１で表すことができる。
【００６８】
【数１０】
0004815107.tif 000011
【００６９】
【数１１】
0004815107.tif 000012
【００７０】
特に、実際映像で△Ｇ、△Ｒ及び△Ｂ成分の相互間には、強い線形の正の相関関係があり、そして、ａとｃの値はそれぞれ１に近いため、数式１０及び１１の式に示す予測モデルを使用すると、計算が簡単であり、そして１次回帰モデルを使用した場合とほぼ同様の性能が得られるという長所がある。
【００７１】
このような過程を経て得られた予測レジデュ（△2Ｒ、△2Ｂ）は、エントロピ符号化部１６０でビットストリームとされる（Ｓ３４０）。
【００７２】
［無損失映像復号化方法］
図４は本発明の一実施例に係る無損失映像復号化方法を示したフローチャートである。
図４での無損失映像復号化方法は、前記した無損失映像符号化方法とは逆の順序で進められる。
【００７３】
図４を参照して、無損失符号化されたビットストリームをエントロピ復号化する（Ｓ４００）。このエントロピ復号化により、Ｇ成分のレジデュ△Ｇと、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒと、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂとが得られる。
【００７４】
次に、Ｒ成分の予測レジデュ△2Ｒと、Ｂ成分の予測レジデュ△2Ｂのレジデュ予測補償により、Ｒ成分のレジデュ△Ｒと、Ｂ成分のレジデュ△Ｂとを生成する（Ｓ４２０）。
【００７５】
次に、Ｇ成分のレジデュ△Ｇと、Ｒ成分のレジデュ△Ｒと、Ｂ成分のレジデュ△Ｂとの動き／空間予測補償により、Ｇ映像、Ｒ映像、及びＢ映像が復元される（Ｓ４４０）。
【００７６】
図４と関連し、本発明が属する技術分野で当業者が容易に類推できる範囲内で図３で説明したことを参照する。
【００７７】
図５は、経時的な予測（動き予測）（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）のためのマクロブロック分割方法を説明するための説明図である。
すなわち、図５は、図１における映像の経時的な予測をするために、映像を一定サイズのブロックに分割する方法の一例を示す図面である。
この方法はＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０２００２及びＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ Ｈ．２６４標準技術で使用する方法である。
他の方法とは異なり、この方法では、多様なサイズのブロック分割を許容している。基本的に、横縦が１６画素サイズのマクロブロックを、１６×１６サイズ、１６×８サイズ、８×１６サイズ、８×８サイズというように様々な大きさのブロックに分けて、各ブロックごとに動きベクトルを求めて、経時的に映像値を予測する。
特に、８×８サイズのブロックを、８×８、８×４、４×８、４×４のサイズに分けることで、精密な動きも正確に感知させることができる。
【００７８】
図６Ａは、空間上の予測のための隣接画素の位置と、予測される現在ブロックの画素の位置とを図示したものである。
すなわち、図６Ａは、図１の空間上の予測のための隣接画素の位置と予測される現在ブロックの画素の位置とを図示したものである。
この方法は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０２００２及びＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ Ｈ．２６４標準技術で使用する方法と同じである。
図６Ａでは、４×４サイズのブロックデータＰa，Ｐb, ．．．， Ｐqを予測するために、以前に符号化され，復元された空間上の隣接したデータＰ0,Ｐ1、．．．， Ｐ12を利用する。
【００７９】
図６Ｂは、空間上で隣接した画素から投影し、現在ブロックを予測するための０から８までの９種の予測方向を示す。
例えば、符号“０”で示される方向の場合、隣接した画素値Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3及びＰ4を垂直方向に投影し、Ｐa，Ｐe，Ｐi，及びＰmをＰ1値と、Ｐb，Ｐf，Ｐj及びＰnをＰ2値と、Ｐc，Ｐg，Ｐk及びＰoをＰ3値と、そしてＰd，Ｐh，Ｐl及びＰqをＰ4値と予測する。
同様にして、他の方向の場合も投影により予測する。
【００８０】
このような動き／空間予測方法は既存の標準技術を一例に挙げて説明したものであり、他の方法を使用することも可能である。
【００８１】
図７は、乗員のＲ−Ｇ−Ｂ（１２８０＊７２０）映像と、経時的な予測によるレジデュ映像とを示す。
【００８２】
図７を参照して、Ｒ−Ｇ−Ｂ映像値自体は類似性が落ちるが、レジデュ映像間にはほとんどの領域で類似性がかなり高いことが確認できる。
図１の装置における空間上の予測により生成されるレジデュに関し、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分間で類似性がかなり高い。
【００８３】
図８Ａは、Ｒ−Ｇ映像の、動き／空間予測におけるレジデュ間の相関度を示したグラフである。図８Ａについて述べれば、Ｇ成分のレジデュを横軸、Ｒ成分のレジデュを縦軸としてレジデュ間の相関度を示したグラフである。
【００８４】
図８Ｂは、Ｇ−Ｂ映像の、動き／空間予測によるレジデュ間の相関度を示したグラフである。図８Ｂについて述べれば、Ｇ成分のレジデュを横軸、Ｂ成分のレジデュを縦軸としてレジデュ間の相関度を示したグラフである。
【００８５】
図８Ａと図８Ｂとで示されたように、Ｒ成分とレジデュ値とＧ成分のレジデュ値との相関度、及びＢ成分のレジデュ値とＧ成分のレジデュ値との相関度が高く、Ｇ成分のレジデュを予測子に使用した１次回帰式により、Ｒ成分のレジデュ値とＢ成分のレジデュ値の予測が可能であることが分かる。
【００８６】
本発明によるカラー平面間予測を利用した無損失映像圧縮方法を使用する場合、カラー映像を無損失圧縮する時に５０％以上圧縮できる。特に、カラー平面間予測をする場合としない場合とを比較すると、カラー平面間予測をした場合の方が予測をしない場合に比べて約２０％圧縮効率が良い。
表１は、圧縮効率に関する実験データを示したものである。
【００８７】
【表１】
0004815107.tif 000013
【００８８】
一方、前述の実施例ではインターモードとイントラモードとがいずれも使われる場合を説明したが、状況によってはインターモードまたはイントラモードのうちの一つだけを使うことも可能である。
【００８９】
これに関わる説明は前述の本発明の実施例についてて説明でインターモードまたはイントラモードのうち一つだけを考慮すれば同一に適用でき、これは当業者には明確に自明なことであると言える。
【００９０】
本発明はまた、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体に、コンピュータでの読取が可能なコードとして具現化可能である。
コンピュータでの読取が可能な記録媒体には、コンピュータシステムによって読取が可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録媒体が含まれるものとする。
コンピュータでの読取が可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピディスク及び光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えばインターネットを介した伝送）の形で具現されるものも含む。また、コンピュータでの読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて記憶されていて、分散方式のコンピュータでの読取が可能なコードとして保存されて実行されうる。
【００９１】
以上のように図面と明細書とで最適実施例が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、それは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野の当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点が理解されるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化／復号化方法及び装置はカラー映像を無損失圧縮して高画質映像を所望通り保存できるので、例えばデジタルフィルムの所蔵及び医療映像または衛星地理情報映像など精密な映像処理が必要な応用分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施例による無損失映像符号化装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による無損失映像復号化装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による無損失映像符号化方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例による無損失映像復号化方法を示したフローチャートである。
【図５】経時的予測のためのマクロブロックの分割方法を示した図面である。
【図６Ａ】空間上の予測部のための隣接画素の位置と予測する現在ブロックの画素の位置とを示す図である。
【図６Ｂ】空間上で隣接した画素から投影して現在ブロックを予測するための０から８までの９種の予測方向を図示する図面である。
【図７】Ｒ−Ｇ−Ｂ Ｃｒｅｗ（１２８０＊７２０）映像と経時的な予測によるレジデュ映像とを示す図面である。
【図８Ａ】Ｒ−Ｇ映像の動き／空間予測によるレジデュ間の相関度を示すグラフである。
【図８Ｂ】Ｇ−Ｂ映像の動き／空間予測によるレジデュ間の相関度を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１００    現在映像保存部
１１０    以前映像保存部
１２０    動き予測映像生成部
１２２    動き推定部
１２４    動き予測部
１３０    空間予測映像生成部
１３２    空間推定部
１３４    空間予測部
１４０    レジデュ生成部
１５０    予測レジデュ生成部
１６０    エントロピ符号化部
【図１】
0004815107.tif 000014
【図２】
0004815107.tif 000015
【図３】
0004815107.tif 000016
【図４】
0004815107.tif 000017
【図５】
0004815107.tif 000018
【図６Ａ】
0004815107.tif 000019
【図６Ｂ】
0004815107.tif 000020
【図８Ａ】
0004815107.tif 000021
【図８Ｂ】
0004815107.tif 000022
【図７】
0004815107.tif 000023