(57)【要約】【課題】  入力ブロックのピクセル値の大きさによってピクセルをラベリングし、同一ラベルが貼ったピクセルから方向性を抽出することによってイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード決定方法及び装置を提供する。【解決手段】  入力ブロック内のピクセルにそのピクセル値の大きさによって所定のラベルを貼り、入力ブロックで利用可能なイントラ予測モードの方向に沿って所定位置のピクセルに貼ったラベルが同一であるかどうかを判断することによって入力ブロック内に存在する方向性を検出した後、検出された方向性を利用してイントラ予測モードを決定する。【選択図】      図３
2007208989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像のイントラ予測モード決定方法において、
（ａ）ピクセル値の大きさによって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るステップと、
（ｂ）所定のスキャンテーブルによって前記ラベリングされた入力ブロックをスキャニングし、所定のイントラ予測モードの方向による所定位置のピクセルに同一ラベルが貼った場合、該当イントラ予測モードをカウントすることで各イントラ予測モードのモードカウントを計算するステップと、
（ｃ）前記計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用して、前記入力ブロックのイントラ予測モードを決定するステップとを含むことを特徴とするイントラ予測モード決定方法。
【請求項２】
前記（ａ）ステップは、
（ａ１）前記ピクセル値の範囲を分類するためのラベリングステップサイズを決定するステップと、
（ａ２）前記決定されたラベリングステップサイズによって前記ピクセル値の範囲を分類し、分類された範囲別にラベルを設定するステップと、
（ａ３）前記入力ブロックの各ピクセルのピクセル値が属する範囲に設定されたラベルによって、前記各ピクセルにラベルを貼るステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項３】
前記（ｂ）ステップは、
（ｂ１）前記イントラ予測モード方向に沿って、前記入力ブロック内の開始点に該当するピクセルに貼ったラベルと、終着点に該当するピクセルに貼ったラベルとをスキャニングするステップと、
（ｂ２）前記開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルが同じである場合、前記開始点及び終着点に該当するピクセルを連結した方向と同じ方向を持つイントラ予測モードをカウントすることでイントラ予測モードのモードカウントを計算するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項４】
前記開始点に該当するピクセルは、前記入力ブロックの最初の列及び行に位置し、前記終着点に該当するピクセルは、前記入力ブロックの最後の列及び行に位置することを特徴とする請求項３に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項５】
前記スキャンテーブルは、
前記入力ブロックのイントラ予測時に利用可能なイントラ予測モードによって、前記入力ブロックでスキャンする開始点に該当するピクセルと終着点に該当するピクセルとの位置を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項６】
前記（ｃ）ステップは、
（ｃ１）イントラ予測モード別に計算された前記モードカウントに所定の加重値を乗算してイントラ予測モードの方向係数を計算するステップと、
（ｃ２）前記イントラ予測モードの方向係数の大きさを比較して、最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードを選択するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項７】
前記（ｃ１）ステップ以前に、
同一ラベルを持つピクセルの数を利用して各ラベルの比率を計算するステップをさらに含み、前記計算された各ラベルの比率を前記加重値として利用することを特徴とする請求項６に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項８】
前記（ｃ２）ステップは、
前記選択された最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードの隣接モードを追加的に選択することを特徴とする請求項６に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項９】
前記（ｃ）ステップは、
前記イントラ予測モードのモードカウントがいずれも０であるか、または前記ラベリングされた入力ブロックの各ピクセルがいずれも同一ラベルを持つ場合、ＤＣモードを選択することを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項１０】
前記ラベリングされた入力ブロックは、垂直モード（モード０）、水平モード（モード１）、対角線左側モード（モード３）及び対角線右側モード（モード４）の方向に沿ってスキャニングされることを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測モード決定方法。
【請求項１１】
映像のイントラ予測モード決定装置において、
ピクセル値の大きさによって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るラベリング部と、
所定のスキャンテーブルによって前記ラベリングされた入力ブロックをスキャニングし、所定のイントラ予測モードの方向による所定位置のピクセルに同一ラベルが貼った場合、該当イントラ予測モードをカウントして各イントラ予測モード別モードカウントを計算するスキャニング部と、
前記計算された各イントラ予測モード別モードカウントを利用して前記入力ブロックのイントラ予測モードを決定する予測モード決定部とを備えることを特徴とするイントラ予測モード決定装置。
【請求項１２】
前記ラベリング部は、
前記ピクセル値の範囲を分類するためのラベリングステップサイズを決定するラベリングステップ決定部と、
前記決定されたラベリングステップサイズによって前記ピクセル値の範囲を分類し、分類された範囲別にラベルを設定し、前記入力ブロックの各ピクセルのピクセル値が属する範囲に設定されたラベルによって前記各ピクセルにラベルを貼るラベル設定部とをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１３】
前記スキャニング部は、
前記イントラ予測モード方向に沿って前記入力ブロック内の開始点に該当するピクセルに貼ったラベルと、終着点に該当するピクセルに貼ったラベルとをスキャニングするスキャニング実行部と、
前記開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルが同じである場合、前記開始点及び終着点に該当するピクセルを連結した方向と同じ方向を持つイントラ予測モードをカウントすることで、イントラ予測モードのモードカウントを計算するカウンティング部とをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１４】
前記開始点に該当するピクセルは、前記入力ブロックの最初の列及び行に位置し、前記終着点に該当するピクセルは、前記入力ブロックの最後の列及び行に位置することを特徴とする請求項１３に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１５】
前記スキャンテーブルは、
前記入力ブロックのイントラ予測時に利用可能なイントラ予測モードによって、前記入力ブロックでスキャンする開始点に該当するピクセルと終着点に該当するピクセルとの位置を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１６】
前記予測モード決定部は、
イントラ予測モード別に計算された前記モードカウントに所定の加重値を乗算してイントラ予測モードの方向係数を計算する方向係数計算部と、
前記イントラ予測モードの方向係数の大きさを比較して、最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードを選択する比較部とをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１７】
前記予測モード決定部は、
同一ラベルを持つピクセルの数を利用して各ラベルの比率を計算するラベル比率計算部をさらに備え、前記方向係数計算部は、前記ラベル比率計算部で計算された各ラベルの比率を前記加重値として利用することを特徴とする請求項１６に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１８】
前記比較部は、
前記選択された最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードの隣接モードを追加的に選択することを特徴とする請求項１６に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項１９】
前記予測モード決定部は、
前記イントラ予測モードのモードカウントがいずれも０であるか、または前記ラベリングされた入力ブロックの各ピクセルがいずれも同一ラベルを持つ場合、ＤＣモードを選択することを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項２０】
前記ラベリングされた入力ブロックは、垂直モード（モード０）、水平モード（モード１）、対角線左側モード（モード３）及び対角線右側モード（モード４）の方向に沿ってスキャニングされることを特徴とする請求項１１に記載のイントラ予測モード決定装置。
【請求項２１】
ピクセル値の大きさによって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るステップと、
所定のスキャンテーブルによって前記ラベリングされた入力ブロックをスキャニングし、所定のイントラ予測モードの方向による所定位置のピクセルに同一ラベルが貼った場合、該当イントラ予測モードをカウントすることで各イントラ予測モードのモードカウントを計算するステップと、
前記計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用して、前記入力ブロックのイントラ予測モードを決定するステップとを含む映像のイントラ予測モードを決定する方法を行うコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像のイントラ予測時に予測モードを決定する方法及び装置に係り、より詳細には、入力ブロックのピクセル値の大きさによってピクセルをラベリングし、同一ラベルが貼ったピクセルから方向性を抽出することによって、イントラ予測モードを決定するイントラ予測モード決定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動映像の圧縮に関するＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）によれば、動映像を符号化するために一つのピクチャーをマクロブロックに分ける。そして、インター予測及びイントラ予測で利用可能なあらゆる符号化モードでそれぞれのマクロブロックを符号化した後、マクロブロックの符号化にかかるビット率と原マクロブロックと復号化されたマクロブロックとの歪曲程度によって符号化モードを一つ定めて、マクロブロックを符号化する。
【０００３】
イントラ予測は、現在ピクチャーのマクロブロックを符号化するために符号化しようとするマクロブロックと、空間的に隣接した画素値を利用して符号化しようとするマクロブロックとに対する予測値を計算した後、この予測値と画素値との差を符号化する。イントラ予測で使われるモードは、４×４イントラ予測モード、１６×１６イントラ予測モードに大別される。
【０００４】
図１は、Ｈ．２６４標準案による１６×１６イントラ予測モードを示す図であり、図２は、Ｈ．２６４標準案による４×４イントラ予測モードを示す図である。図１を参照するに、１６×１６イントラ予測モードには、垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）モード、水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）モード、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モード、プレーン（ｐｌａｎｅ）モードの総４個のモードが存在する。また、図２を参照するに、４×４イントラ予測モードには、垂直モード、水平モード、ＤＣモード、対角線左側モード（Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｄｏｗｎ−ｌｅｆｔ）、対角線右側（Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｄｏｗｎ−ｒｉｇｈｔ）モード、垂直右側（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｒｉｇｈｔ）モード、垂直左側（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｌｅｆｔ）モード、水平上側（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｕｐ）モード及び水平下側（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｄｏｗｎ）モードの総９個のモードが存在する。
【０００５】
例えば、図２のモード０、すなわち、垂直モードによって、４×４サイズの現在ブロックを予測符号化する動作を説明する。まず、４×４サイズの現在ブロックの上側に隣接したピクセルＡないしＤのピクセル値を、４×４現在ブロックのピクセル値に予測する。すなわち、ピクセルＡの値を４×４現在ブロックの最初の列に含まれた４個のピクセル値に、ピクセルＢの値を４×４現在ブロックの二番目の列に含まれた４個のピクセル値に、ピクセルＣの値を４×４現在ブロックの三番目の列に含まれた４個のピクセル値に、ピクセルＤの値を４×４現在ブロックの４番目の列に含まれた４個のピクセル値に予測する。次いで、前記ピクセルＡないしＤを利用して予測された４×４現在ブロックと元の４×４現在ブロックとに含まれたピクセルの実際値を減算して差値を求めた後、その差値を符号化する。
【０００６】
Ｈ．２６４／ＡＶＣの符号化時には、率−歪曲最適化（Ｒａｔｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ、以下“ＲＤＯ”という）方式が、最適の予測モードの決定に利用される。すなわち、符号化時に最適の予測モードを決定するために、前記あらゆる予測モードによってイントラ予測を行った後、最適のＲＤＯ性能を表す予測モードを決定する。従来技術によれば、予測モードを決定するに当って前述したあらゆる予測モードによってイントラ予測を行うために、多くの演算量が必要である。例えば、７２０×４８０、３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）の映像に対して４×４ブロック単位でイントラ予測を行う場合、１秒当たりイントラ予測されるＩフレームを総１０つと仮定すれば、１秒間９種のイントラ予測モードを適用してイントラ予測を行う過程に、総１，９４４，０００回（（７２０／４）×（４８０／４）×９×１０）の演算が必要である。したがって、従来技術によれば、イントラ予測時に多くの演算量を要求し、これによってリアルタイム動映像符号化器の具現を難しくする問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、イントラ予測時に入力ブロック内のピクセル情報を利用して方向性を抽出し、イントラ予測モード決定時の演算複雑度を減らすイントラ予測モード決定方法及び装置を提供するところに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記のような技術的課題を解決するために、本発明による映像のイントラ予測モード決定方法は、（ａ）ピクセル値の大きさによって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るステップと、（ｂ）所定のスキャンテーブルによって前記ラベリングされた入力ブロックをスキャニングし、所定のイントラ予測モードの方向による所定位置のピクセルに同一ラベルが貼った場合、該当イントラ予測モードをカウントすることで各イントラ予測モードのモードカウントを計算するステップと、（ｃ）前記計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用して、前記入力ブロックのイントラ予測モードを決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明による映像のイントラ予測モード決定装置は、ピクセル値の大きさによって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るラベリング部と、所定のスキャンテーブルによって前記ラベリングされた入力ブロックをスキャニングし、所定のイントラ予測モードの方向による所定位置のピクセルに同一ラベルが貼った場合、該当イントラ予測モードをカウントして各イントラ予測モード別モードカウントを計算するスキャニング部と、前記計算された各イントラ予測モード別モードカウントを利用して前記入力ブロックのイントラ予測モードを決定する予測モード決定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、利用可能なあらゆるイントラ予測モードを適用してイントラ予測を行う代わりに、入力ブロックのピクセル情報から入力ブロックの方向性を考慮した一部イントラ予測モードのみを適用してイントラ予測を行うので、演算複雑性を低減でき、符号化時間を短縮させてリアルタイム符号化器に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図３は、本発明の望ましい実施形態によるイントラ予測モード決定方法を示すフローチャートである。
【００１３】
本発明によるイントラ予測モード決定方法は、まず、入力ブロック内のピクセルにそのピクセル値の大きさによって所定のラベルを貼り、前記入力ブロックで利用可能なイントラ予測モードの方向に沿って所定位置のピクセルに貼ったラベルが同一であるかどうかを判断することによって、入力ブロック内に存在する方向性を検出し、検出された方向性を利用してイントラ予測モードを決定するところに特徴がある。特に、本発明は、従来技術のようにあらゆるイントラ予測モードを適用して予測ブロックを生成した後、原映像との差を利用して最小コストを持つイントラ予測モードを決定する代わりに、入力ブロック自体のピクセル値からイントラ予測モードを決定することによって演算量を減少させる。説明の便宜上、入力ブロックのサイズが４×４及び５×５である場合を中心に説明する。Ｈ．２６４標準案では５×５ブロックに対して規定していないが、４×４ブロックのイントラ予測時、上側及び左側の隣接ピクセルを利用する点を考慮して、４×４ブロックに隣接した上側及び左側ピクセルを付加した５×５ブロックを利用して、効率的に入力ブロック内に存在する方向性を予測できる。しかし、本発明による思想は、ブロックのサイズが４×４であるか５×５である場合以外に、他のサイズを持つブロックのイントラ予測時にも適用できる。
【００１４】
図３を参照するに、本発明によるイントラ予測モード決定方法は、入力ブロックの各ピクセルにピクセル値の大きさによってラベルを貼り（ステップ３１０）、ラベリングされた入力ブロックをスキャニングしつつ各イントラ予測モードのモードカウントを計算した後（ステップ３２０）、計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用してイントラ予測モードを決定する過程（ステップ３３０）に分類される。以下では、前記各ステップについて具体的に説明する。
【００１５】
図４は、図３のステップ３１０を具体的に示すフローチャートである。図４を参照するに、入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るために、まず、ラベリングステップサイズを決定する（ステップ３１２）。例えば、ＹＵＶフォーマットの映像で輝度（Ｙ）値は０〜２５５の値を持つ。このような場合に、ラベリングステップサイズを１０に決定すれば、輝度値の範囲は総２５ステップのラベルに表示されうる。ラベリングステップサイズは、必要に応じて変更できる。ただし、ラベリングステップサイズが大きすぎれば、入力ブロックのピクセルに貼るラベルの精巧さが低減して、入力ブロックのピクセルに互いに類似したラベルが貼る可能性が大きいので、イントラ予測モード決定時にＤＣモードが決定される可能性が高くなり、ラベリングステップサイズが小さすぎれば、入力ブロックから方向性を検出し難い。
【００１６】
次いで、決定されたラベリングステップサイズによってピクセル値の範囲を分類し、分類された範囲別にラベルを設定する（ステップ３１４）。本発明によってピクセル値の範囲を分類する一例を図示した図５を参照するに、ラベリングステップサイズを１０に設定した場合、ピクセル値の範囲０〜２５５は、図示したように総２５ステップに分類され、分類されたステップ別にラベルが設定される。このようにラベルを貼る理由は、同一ラベルが貼ったピクセルをスキャニングして入力ブロック内の各ピクセル間に類似した領域を検出し、入力ブロック内に存在する方向性を検出するためである。ピクセル値２４０〜２５５のようにピクセル値の範囲がラベリングステップサイズと一致しない場合、ピクセル値の範囲をさらに細分化するか、最後のピクセル値の範囲は、ラベリングステップサイズと異なるサイズを持たせることができる。
【００１７】
次いで、入力ブロックの各ピクセル別にそのピクセル値が属するピクセル値の範囲を判断し、判断されたピクセル値の範囲に設定されたラベルを貼る（ステップ３１６）。
【００１８】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明によって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼る過程を例示した図である。ここで、図６Ａは、４×４サイズの入力ブロックにラベルを貼る過程、図６Ｂは、５×５サイズの入力ブロックにラベルを貼る過程を例示したものである。
【００１９】
図６Ａ及び図６Ｂを参照するに、ラベリングステップサイズが１０であり、入力ブロックのピクセル値をＰとすれば、Ｐ＜１０のピクセルにはラベル１、１０＜Ｐ＜＝２０のピクセルにはラベル２、…、２４０＜Ｐ＜＝２５５のピクセルにはラベル２５を貼る。このような過程を経て、元来の入力ブロック６１、６５の各ピクセルには、そのピクセル値が属する範囲によってラベルが貼ってラベリングされたブロック６４、６８が生成される。
【００２０】
図７は、図３のステップ３２０を具体的に示すフローチャートである。図７を参照するに、前記ステップ３１０を経て入力ブロックの各ピクセルにラベルが貼れば、所定のスキャンテーブルによって入力ブロックのピクセルに貼ったラベルをスキャニングする（ステップ３２２）。スキャンテーブルは、イントラ予測モードの方向性を考慮してスキャンするピクセルの開始点と終着点位置を規定したものである。イントラ予測モードの方向を考慮して、開始点は、入力ブロックの最初の列及び行に位置したピクセルのうち一つになり、終着点は、入力ブロックの最後の列及び行に位置したピクセルのうち一つになる。図８に図示したように、入力ブロックのｘ番目の列及びｙ番目の行に位置したピクセルの位置をＰ（ｘ，ｙ）と表示し、イントラ予測モード方向が、図９に示した通りであるとすれば、イントラ予測モード別に次の表１または表２のようなスキャンテーブルによって、ピクセルに貼ったラベルをスキャニングする。ここで、表１は、５×５入力ブロックに対するスキャンテーブル、表２は、４×４入力ブロックに対するスキャンテーブルである。表１及び２のスキャンテーブルは例示的なものに過ぎず、イントラ予測モードによる方向性を考慮して変更できる。
【００２１】
【表１】
2007208989.tif 000003
2007208989.tif 000004
本発明では、図９に示したような９個のイントラ予測モードのうち、水平モード（モード０）、垂直モード（モード１）、対角線左側モード（モード３）及び対角線右側モード（モード４）を基準にスキャニングを行う。後述するように予測の正確性を高めるために、イントラ予測モードが決定されれば、決定されたイントラ予測モードに隣接したモードを追加的に選択できる。
【００２２】
次いで、スキャンテーブルによって開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルを判読し、前記開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルが同じである場合には、前記二つのピクセルを連結した方向と同じ方向を持つイントラ予測モードをカウントする（ステップ３２４）。
【００２３】
図１０及び図１１は、本発明によって所定のスキャンテーブルによってピクセルに貼ったラベルをスキャニングしつつ、イントラ予測モードをカウントする過程を説明するための図である。図１０及び図１１でラベリングされたブロック１００、１１０は、各々前記図６Ａ及び図６Ｂに図示したラベリングされたブロック６４、６８に対応する。
【００２４】
図１０を参照するに、前記表２に図示したスキャンテーブルによって４×４ブロックの所定位置のピクセルに貼ったラベルをスキャニングし、スキャニングされた二つのピクセルが同じラベルを持つ場合には該当イントラ予測モードをカウントする。図１０のラベリングされた入力ブロック１００のピクセルのうち、前記表２のスキャンテーブルによって、開始点と終着点とに該当するピクセルに同一ラベルが貼ったかどうかを判断すれば、Ｐ（０，０）及びＰ（３，３）は同一ラベル６、Ｐ（１，０）及びＰ（３，２）は同一ラベル１、Ｐ（０，１）及びＰ（２，３）は同一ラベル１、Ｐ（１，０）及びＰ（１，３）は同一ラベル１、Ｐ（２，０）及びＰ（２，３）は同一ラベル１、Ｐ（０，１）及びＰ（３、１）は同一ラベル１を持つ。このような場合、Ｐ（０，０）及びＰ（３，３）を連結した直線の方向、Ｐ（１，０）及びＰ（３，２）を連結した直線の方向、Ｐ（０，１）及びＰ（２，３）を連結した直線の方向はモード４の方向と同一であるので、モード４のモードカウントＭｏｄｅ
ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ４は３になる。また、Ｐ（１，０）及びＰ（１，３）を連結した直線の方向、Ｐ（２，０）及びＰ（２，３）を連結した直線の方向は、モード０の方向と同一であるので、モード０のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ０は２であり、Ｐ（０，１）及びＰ（３、１）を連結した直線の方向はモード１の方向と同一であるので、モード１のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ１は１である。
【００２５】
同様に、図１１を参照するに、前記表１に図示したスキャンテーブルによって５×５ブロックの所定位置のピクセルに貼ったラベルをスキャニングし、スキャニングされた二つのピクセルが同じラベルを持つ場合には、該当イントラ予測モードをカウントする。図１１のラベリングされた入力ブロック１１０のピクセルのうち、前記表１のスキャンテーブルによって開始点と終着点に該当するピクセルに同一ラベルが貼ったかどうかを判断すれば、Ｐ（０，０）及びＰ（４，４）は同一ラベル６、Ｐ（２，０）及びＰ（２，４）は同一ラベル１、Ｐ（３，０）及びＰ（３，４）は同一ラベル１を持つ。このような場合、Ｐ（０，０）及びＰ（４，４）を連結した直線の方向はモード４の方向と同一であるので、モード４のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ４は１になる。また、Ｐ（２，０）及びＰ（２，４）を連結した直線の方向、Ｐ（３，０）及びＰ（３，４）を連結した直線の方向はモード０の方向と同一であるので、モード０のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ０は２である。
【００２６】
このように、本発明によるイントラ予測モード決定方法は、所定のスキャンテーブルによって各イントラ予測モード方向上に位置した所定位置のピクセルに同一ラベルが貼ったかどうかを判断することによって、各イントラ予測モードのモードカウントを計算する。
【００２７】
図１２は、図３のステップ３３０を具体的に示すフローチャートである。
【００２８】
ステップ３３０は、前記ステップ３２０で計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用して、実際にイントラ予測に適用する予測モードを決定する過程である。このために、本発明によるイントラ予測モード決定方法は、計算された各イントラ予測モードのモードカウントに所定の加重値を乗算して各イントラ予測モードの方向係数（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｆａｃｔｏｒ：ＤＦ）を計算した後、各イントラ予測モードの方向係数を比較して最も大きい方向係数を持つイントラ予測モードを選択する。
加重値の一例として、各イントラ予測モードのモードカウントの計算時に利用されたラベルの比率を利用できる。すなわち、同一ラベルを持つピクセルの数を利用して各ラベルの比率を計算する（ステップ３３２）。これは、相対的に多く貼ったラベルには高い加重値を適用し、少なく貼ったラベルには低い加重値を適用することによって、予測モード決定の正確性を高めるためである。例えば、再び図１１を参照するに、ラベリングされた入力ブロック１１０でモードカウントの計算時に利用されたラベル１を持つピクセルの比率は、（１１／２５）×１００＝４４％である。また、ラベル６を持つピクセルの比率は、（７／２５）×１００＝２８％である。
【００２９】
次いで、各ラベルを基準にイントラ予測モードのモードカウントに各ラベルの比率をかけてイントラ予測モードの方向係数を計算する（ステップ３３４）。所定のイントラ予測モードＭｏｄｅ  Ｎの方向係数ＤＦＭｏｄｅ
Ｎは、次の式（１）の通りである。
【００３０】
【数１】
2007208989.tif 000005
前記式（１）で、Ｗは加重値であり、前述したように各ラベルの比率を利用する。例えば、図１１でモード０のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ０は２であり、ラベル１を持つピクセルから計算され、ラベル１を持つピクセルの比率は４４％である。このような場合、モード０の方向係数ＤＦＭｏｄｅ０は、次の式（２）の通りである。
【００３１】
【数２】
2007208989.tif 000006
また、図１１で、モード４のモードカウントＭｏｄｅ  ＣｏｕｎｔＭｏｄｅ４は１であり、ラベル６を持つピクセルから計算され、ラベル６を持つピクセルの比率は２８％である。このような場合、モード４の方向係数ＤＦＭｏｄｅ４は次のように計算される。
【００３２】
【数３】
2007208989.tif 000007
次いで、前記計算された各イントラ予測モードの方向係数を比較して、最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードを最終的に選択する（ステップ３３６）。前記図１１で、モード０の方向係数ＤＦＭｏｄｅ０は８８であり、モード４の方向係数ＤＦＭｏｄｅ４は２８であるので、モード０が前記図１１の入力ブロックに対するイントラ予測モードとして選択される。
【００３３】
一方、モードカウントの計算時に同じイントラ予測モードとしてカウントされるが、相異なるラベルを持つピクセルを利用する場合がある。再び図１０を参照するに、モード４のモードカウント計算時には、ラベル１を持つピクセルとラベル６を持つピクセルとを利用した。このような場合には、各ラベルを基準にイントラ予測モードのモードカウントに各ラベルの比率をかけて方向係数を求めた後、同一イントラ予測モードを持つ方向係数を合算する。例えば、図１０のラベリングされた入力ブロック１００からモード４の方向係数を計算する過程を説明する。図１０のラベリングされた入力ブロック１００でラベル１が貼ったピクセルの比率は、（９／１６）×１００＝５６．２５％である。また、ラベル６が貼ったピクセルの比率は、（４／１６）×１００＝２５％である。モード４のモードカウントは、ラベル１が貼ったピクセルから２つ、ラベル６が貼ったピクセルから１つにカウントされて３になる。このような場合、モード４の方向係数ＤＦＭｏｄｅ４は次の式（４）の通りである。
【００３４】
【数４】
2007208989.tif 000008
ここで、ＤＦＬａｂｅｌ１，Ｍｏｄｅ４は、ラベル１を持つピクセルを基準にしたモード４の方向係数、ＤＦＬａｂｅｌ６，Ｍｏｄｅ４４は、ラベル６を持つピクセルを基準にしたモード４の方向係数を意味する。このように、同じイントラ予測モードとしてカウントされるが、相異なるラベルを利用する場合には、各ラベルを基準にそれぞれの方向係数を求めた後、同一イントラ予測モードの方向係数を合算して該当イントラ予測モードの方向係数を計算できる。図１０で、前述した方式で各イントラ予測モードの方向係数を計算してみれば、モード１の方向係数ＤＦＭｏｄｅ１は５６．２５、モード０の方向係数ＤＦＭｏｄｅ０は１１２．５であり、モード４の方向係数ＤＦＭｏｄｅ４が１３７．５と最も大きい値を持つので、図１０の入力ブロックのイントラ予測モードとしてモード４が選択される。
【００３５】
一方、前記選択された最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードの隣接モードを追加的に選択することによって、さらに正確な予測を可能にする。このような場合にも、９つのイントラ予測モードのうち３つのイントラ予測モードのみ適用されることによって、従来に比べてイントラ予測にかかる演算量を減少させうる。例えば、再び図９を参照するに、前述した過程を通じて最大大きさの方向係数を持つイントラ予測モードとしてモード４が決定された場合、前記モード４に隣接したモード５及び６に対しても、実際にイントラ予測に適用するモードとして選択することによって、予測の正確性を高めることができる。
【００３６】
また、本発明によるイントラ予測モード決定方法において、前記ラベリングされた入力ブロックから、所定のスキャンテーブルによって各イントラ予測モードのモードカウントを計算した結果、あらゆるモードカウント値が０である場合や、ラベリングされた入力ブロックの各ピクセルがいずれも同じラベルを持つ場合には、ＤＣモードを実際に適用するイントラ予測モードとして選択する。
【００３７】
図１３は、本発明によるイントラ予測モード決定装置が適用された映像符号化装置の一例を示すブロック図である。図１３を参照するに、本発明による映像符号化装置は大きく、予測部１４１０、変換及び量子化部１４２０及びエントロピーコーディング部１４３０を具備する。
【００３８】
予測部１４１０は、インター予測及びイントラ予測を行う。インター予測は、既に符号化されて再構成されて所定のバッファに保存された参照ピクチャーを利用して、現在ピクチャーのブロックを予測することをいう。このようなインター予測は、動き推定部１４１１及び動き補償部１４１２で行われる。イントラ予測は、イントラ予測部１４１３で行われる。本発明によるイントラ予測モード決定装置に該当するイントラ予測モード決定部１５００は、イントラ予測部１４１３の前端に位置し、入力ブロックの情報から前述した予測モード決定方法を適用して実際に行うイントラ予測モードを決定した後、決定されたイントラ予測モード情報を前記イントラ予測部１４１３に出力する。すると、イントラ予測部１４１３は、あらゆるイントラ予測モードを適用せず、イントラ予測モード決定部１５００で決定されたイントラ予測モードのみを適用してイントラ予測を行う。
【００３９】
変換及び量子化部１４２０は、予測部１４１０で出力される予測ブロックと原映像ブロックとの差値であるレシデューを変換及び量子化し、エントロピーコーディング部１４３０は、前記量子化されたレシデュー情報を可変長符号化して圧縮を行う。
【００４０】
図１４は、本発明によるイントラ予測モード決定装置を示すブロック図である。図１４を参照するに、本発明によるイントラ予測モード決定装置１５００は大きく、入力ブロックの各ピクセルにピクセル値の大きさによってラベルを貼るラベリング部１５１０、ラベリングされた入力ブロックをスキャニングしつつ各イントラ予測モードのモードカウントを計算するスキャニング部１５２０、計算された各イントラ予測モードのモードカウントを利用してイントラ予測モードを決定する予測モード決定部１５３０を備える。
【００４１】
ラベリング部１５１０は、ラベリングステップ決定部１５１１及びラベル設定部１５１２を備える。ラベリングステップ決定部１５１１は、入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼るためにラベリングステップサイズを決定する。ラベル設定部１５１２は、決定されたラベリングステップサイズによってピクセル値の範囲を分類し、分類された範囲別にラベルを設定する。
【００４２】
スキャニング部１５２０は、スキャニング実行部１５２１及びカウンティング部１５２２を備える。スキャニング実行部１５２１は、所定のスキャンテーブルによって開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルをスキャニングし、カウンティング部１５２２は、前記開始点及び終着点に該当する二つのピクセルに貼ったラベルが同じである場合には、前記二つのピクセルを連結した方向と同じ方向を持つイントラ予測モードをカウントする。
【００４３】
予測モード決定部１５３０は、ラベル比率計算部１５３１、方向係数計算部１５３２及び比較部１５３３を備える。ラベル比率計算部１５３１は、前述したイントラ予測モードの方向係数を求めるための加重値であり、各ラベルの比率を計算する。方向係数計算部１５３２は、各イントラ予測モードのモードカウントに各ラベルの比率をかけて各イントラ予測モードの方向係数を計算する。比較部１５３３は、計算された各イントラ予測モードの方向係数を比較して最大方向係数を持つイントラ予測モードを決定し、決定されたイントラ予測モード情報を出力する。
【００４４】
また、本発明によるイントラ予測モード決定装置において、予測モード決定部１５３０は、ラベリングされた入力ブロックから所定のスキャンテーブルによって各イントラ予測モードのモードカウントを計算した結果、あらゆるモードカウント値が０である場合や、ラベリングされた入力ブロックの各ピクセルがいずれも同じラベルを持つ場合には、ＤＣモードを実際に適用するイントラ予測モードとして選択する。
本発明はまた、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現できる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、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、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。またコンピュータで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、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行されうる。
【００４５】
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形で具現できるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、イントラ予測モード決定方法及び装置関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】Ｈ．２６４標準案による１６×１６イントラ予測モードを示す図である。
【図２】Ｈ．２６４標準案による４×４イントラ予測モードを示す図である。
【図３】本発明の望ましい実施形態によるイントラ予測モード決定方法を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップ３１０を具体的に示すフローチャートである。
【図５】本発明によってピクセル値の範囲を分類する一例を示す図である。
【図６Ａ】本発明によって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼る過程を例示した図である。
【図６Ｂ】本発明によって入力ブロックの各ピクセルにラベルを貼る過程を例示した図である。
【図７】図３のステップ３２０を具体的に示すフローチャートである。
【図８】本発明に利用される入力ブロックのピクセル位置を表示した図である。
【図９】本発明によるイントラ予測モードの方向を示す図である。
【図１０】本発明によってイントラ予測モードをカウントする過程を説明するための図である。
【図１１】本発明によってイントラ予測モードをカウントする過程を説明するための図である。
【図１２】図３のステップ３３０を具体的に示すフローチャートである。
【図１３】本発明によるイントラ予測モード決定装置が適用された映像符号化装置の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明によるイントラ予測モード決定装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１４１０  予測部
１４１１  動き推定部
１４１２  動き補償部
１４１３  イントラ予測部
１４２０  変換及び量子化部  
１４３０  エントロピーコーディング部
１５００  イントラ予測モード決定部
１５１０  ラベリング部
１５１１  ラベリングステップ決定部
１５１２  ラベル設定部
１５２０  スキャニング部
１５２１  スキャニング実行部
１５２２  カウンティング部
１５３０  予測モード決定部
１５３１  ラベル比率計算部
１５３２  方向係数計算部
１５３３  比較部
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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