(57)【要約】【課題】  画像データの空間上予測装置及び方法、並びにそれを利用した符号化装置及び方法、画像データの空間上予測補償装置及びその方法、並びにそれを利用した復号化装置及び方法を提供する。【解決手段】  画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する空間上予測部を具備し、空間上予測部は、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする画像データの空間上予測装置である。従って、これにより、空間上予測を行うときに、リアルタイム符号化及びそれによる復号化がなされ、画像のエッジ部分に対する空間上予測時にエラー拡散を遮断することにより、画質の劣化を防止することが可能である。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、前記現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、前記現在ブロックの画素値を空間上予測する空間上予測部を具備し、
前記空間上予測部は、前記画像の所定ライン単位ごとに、前記上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする画像データの空間上予測装置。
【請求項２】
前記画像データの空間上予測装置は、
前記上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする画素値フィルタリング部と、
前記上列隣接ブロックの画素値、及び前記画素値フィルタリング部でフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する予測モード決定部とをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項３】
前記画素値フィルタリング部は、
前記上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を前記任意の画素値についてのフィルタリング値として検出することを特徴とする請求項２に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項４】
前記予測モード決定部は、
前記上列隣接ブロックの画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和、及び前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、前記空間上予測モードとして決定することを特徴とする請求項２に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項５】
前記空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする請求項４に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項６】
前記空間上予測モードは、前記垂直方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、前記垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、前記右側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び前記左側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする請求項５に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項７】
前記画像の階調値のうち、中間階調値を前記所定基準値として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項８】
空間上予測部は、
一次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項１に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項９】
空間上予測部は、
二次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項１に記載の画像データの空間上予測装置。
【請求項１０】
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、前記現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、前記現在ブロックの画素値を空間上予測する空間上予測部と、
前記空間上予測された画素値を変換及び量子化する変換及び量子化部と、
前記変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成するビット列生成部とを具備し、
前記空間上予測部は、前記画像の所定ライン単位ごとに、前記上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする画像データの符号化装置。
【請求項１１】
前記画像データの符号化装置は、
前記上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする画素値フィルタリング部と、
前記上列隣接ブロックの画素値、及び前記画素値フィルタリング部でフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する予測モード決定部とをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１２】
前記画素値フィルタリング部は、
前記上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を前記任意の画素値についてのフィルタリング値として検出することを特徴とする請求項１１に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１３】
前記予測モード決定部は、
前記上列隣接ブロックの画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和、及び前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、前記空間上予測モードとして決定することを特徴とする請求項１１に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１４】
前記空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする請求項１３に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１５】
前記空間上予測モードは、前記垂直方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、前記垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、前記右側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び前記左側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする請求項１４に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１６】
前記画像の階調値のうち、中間階調値を所定基準値として設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１７】
空間上予測部は、
一次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項１０に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１８】
空間上予測部は、
二次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項１０に記載の画像データの符号化装置。
【請求項１９】
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する空間上予測補償部を具備し、
前記空間上予測補償部は、前記画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする画像データの空間上予測補償装置。
【請求項２０】
画像データのビット列を復号化するビット列復号化部と、
前記復号化された画像データを逆量子化及び逆変換する逆量子化及び逆変換部と、
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する空間上予測補償部とを具備し、
前記空間上予測補償部は、前記画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする画像データの復号化装置。
【請求項２１】
画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、前記現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階を含み、
前記現在ブロックの画素値を空間上予測するときに、前記画像の所定ライン単位ごとに、前記上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする画像データの空間上予測方法。
【請求項２２】
前記画像データの空間上予測方法は、
前記上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする段階と、
前記上列隣接ブロックの画素値及び前記フィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２３】
前記画素値をフィルタリングする段階は、
前記上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を前記任意の画素値についてのフィルタリング値として検出することを特徴とする請求項２２に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２４】
前記空間上予測モードを決定する段階は、
前記上列隣接ブロックの画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和、及び前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、前記空間上予測モードとして決定することを特徴とする請求項２２に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２５】
前記空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする請求項２４に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２６】
前記空間上予測モードは、前記垂直方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、前記垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、前記右側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び前記左側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする請求項２５に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２７】
前記画像の階調値のうち、中間階調値を前記所定基準値として設定することを特徴とする請求項２１に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２８】
前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階は、
一次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項２１に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項２９】
前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階は、
二次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項２１に記載の画像データの空間上予測方法。
【請求項３０】
請求項２１から請求項２９のうちいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項３１】
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、前記現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階と、
前記空間上予測された画素値を変換及び量子化する段階と、
前記変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成する段階とを含み、
前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階は、前記画像の所定ライン単位ごとに、前記上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする画像データの符号化方法。
【請求項３２】
前記画像データの符号化方法は、
前記上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする段階と、
前記上列隣接ブロックの画素値及び前記フィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する段階とをさらに具備することを特徴とする請求項３１に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３３】
前記画素値をフィルタリングする段階は、
前記上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を前記任意の画素値についてのフィルタリング値として検出することを特徴とする請求項３２に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３４】
前記現在ブロックの空間上予測モードを決定する段階は、
前記上列隣接ブロックの画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和、及び前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と前記現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、前記空間上予測モードとして決定することを特徴とする請求項３２に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３５】
前記空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする請求項３４に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３６】
前記空間上予測モードは、前記垂直方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、前記垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、前記右側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び前記左側斜線方向に対して前記上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする請求項３５に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３７】
前記画像の階調値のうち、中間階調値を前記所定基準値として設定することを特徴とする請求項３１に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３８】
前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階は、
一次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項３１に記載の画像データの符号化方法。
【請求項３９】
前記現在ブロックの画素値を空間上予測する段階は、
二次元ブロックについての画素値を空間上予測することを特徴とする請求項３１に記載の画像データの符号化方法。
【請求項４０】
請求項３１から請求項３９のうちいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項４１】
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する段階を含み、
前記空間上予測された画素値を補償する段階は、前記画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする画像データの空間上予測補償方法。
【請求項４２】
画像データのビット列を復号化する段階と、
前記復号化された画像データを逆量子化及び逆変換する段階と、
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する段階とを含み、
前記空間上予測された画素値を補償する段階は、前記画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする画像データの復号化方法。
【請求項４３】
請求項４１または請求項４２に記載の方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータで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、画像データの符号化及び復号化に係り、さらに詳細には、画像データの空間上予測装置及び該方法、並びにそれを利用した符号化装置及び該方法、画像データの空間上予測補償装置及び該方法、並びにそれを利用した復号化装置及び該方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データを符号化するための過程中の一つとして、空間上予測を行った。空間予測符号化（Ｉｎｔｒａ  ｓｐａｔｉａｌ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ）とは、映像の空間的相関性を利用して現在ブロックの画素値を予測する技術をいう。さらに詳細に説明すると、現在ブロックの画素値と、相関性のある隣接ブロックの復号化された画素値との差値を求め、現在ブロックの画素値を予測することである。
【０００３】
図１は、従来の空間上予測に係る予測方向を表す一例の図である。従来の空間上予測についての方向について述べれば、現在ブロックの上列または左側列の画素値を利用し、図１に図示されているように、多様な方向に空間上予測を行う。
【０００４】
ところで、従来のように、現在ブロックの隣接ブロックの画素値を利用して空間上予測を行うとき、現在ブロックの左側に位置した隣接ブロックの画素値を利用して空間上予測を行うことにより、リアルタイムの空間上予測及び符号化が行われないという問題点が発生する。
【０００５】
図２は、従来の空間上予測によりパイプライン（ｐｉｐｅｌｉｎｅ）処理がなされないということを説明するための図である。パイプライン処理とは、以前ブロックの空間上予測がなされた直後、現在ブロックの空間上予測がなされることを意味する。しかし、現在ブロックの左側に位置した隣接ブロックの画素値を利用して現在ブロックの空間上予測を行うためには、隣接ブロックの空間上予測過程、変換及び量子化過程、逆量子化及び逆変換過程、及び空間上予測補償過程が行われた後でこそ、復元された隣接ブロックの画素値を利用して現在ブロックの空間上予測が可能であった。図２に図示されているように、現在ブロックの左側に位置した隣接ブロックの画素値を利用すれば、パイプライン処理がなされず、かかるパイプライン処理がなされないならば、画像データのリアルタイム符号化及び復号化がなされないことにより、結局、画像データの迅速な符号化及び復号化処理が遅延するという問題点がある。
【０００６】
また、エッジ部分が存在する画像において、空間上予測を行うときにエラーが発生することとなれば、かかるエラーを基にして画像に対する空間上予測を行うために、エラー拡散がなされ、画質劣化が発生するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、リアルタイム符号化及びエラー拡散を遮断する画像データの空間上予測装置を提供するところにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化及びエラー拡散を遮断する画像データの符号化装置を提供するところにある。
【０００９】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化がなされた画像データに対してリアルタイム予測補償を可能にする画像データの空間上予測補償装置を提供するところにある。
【００１０】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化がなされた画像データに対してリアルタイム復号化を可能にする画像データの復号化装置を提供するところにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化及びエラー拡散を遮断する画像データの空間上予測方法を提供するところにある。
【００１２】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化及びエラー拡散を遮断する画像データの符号化方法を提供するところにある。
【００１３】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化がなされた画像データに対してリアルタイム予測補償を可能にする画像データの空間上予測補償方法を提供するところにある。
【００１４】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、リアルタイム符号化がなされた画像データに対してリアルタイム復号化を可能にする画像データの復号化方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題をなすために、本発明による画像データの空間上予測装置は、画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する空間上予測部を具備し、空間上予測部は、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。
【００１６】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの符号化装置は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する空間上予測部、空間上予測された画素値を変換及び量子化する変換及び量子化部、及び変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成するビット列生成部を具備し、空間上予測部は、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。
【００１７】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの空間上予測補償装置は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する空間上予測補償部を具備し、空間上予測補償部は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。
【００１８】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの復号化装置は、画像データのビット列を復号化するビット列復号化部、復号化された画像データを逆量子化及び逆変換する逆量子化及び逆変換部、及び現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する空間上予測補償部を具備し、空間上予測補償部は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。
【００１９】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの空間上予測方法は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する段階を含み、現在ブロックの画素値を空間上予測するときに、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。
【００２０】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの符号化方法は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する段階、空間上予測された画素値を変換及び量子化する段階、及び変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成する段階を含み、現在ブロックの画素値を空間上予測するときに、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。
【００２１】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの空間上予測補償方法は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する段階を含み、空間上予測された画素値を補償する段階は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。
【００２２】
前記の他の課題をなすために、本発明による画像データの復号化方法は、画像データのビット列を復号化する段階、復号化された画像データを逆量子化及び逆変換する段階、及び現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する段階を含み、空間上予測された画素値を補償する段階は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による画像データの空間上予測装置及び該方法、並びにそれを利用した符号化装置及び該方法、画像データの空間上予測補償装置及び該方法、並びにそれを利用した復号化装置及び該方法は、空間上予測を行うときに、パイプライン処理を可能にすることにより、リアルタイム符号化及びそれによる復号化を可能にする。
【００２４】
特に、本発明による画像データの空間上予測装置及びそれを利用した符号化装置及び方法は、画像のエッジ部分に対する空間上予測時にエラー拡散を遮断することにより、画質の劣化を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明による画像データの空間上予測装置につき、添付された図面を参照しつつ、次の通り説明する。
【００２６】
図３は、本発明による画像データの空間上予測装置を説明するための一実施形態のブロック図であり、画素値フィルタリング部１００、予測モード決定部１２０及び空間上予測部１４０により構成される。
【００２７】
画素値フィルタリング部１００は、現在ブロックの空間上予測に使われる上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングし、フィルタリングした結果を予測モード決定部１２０に出力する。上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする理由は、上列隣接ブロックの画素値だけを利用して空間上予測することにより、現れる画質の劣化を防止するためである。
【００２８】
特に、画素値フィルタリング部１００は、上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を任意の画素値に係るフィルタリング値として検出する。
【００２９】
図４は、４＊４ブロックの画素値及びブロック周辺の画素値の一例を表す図である。図４を参照しつつ、フィルタリング過程について説明する。例えば、画素値フィルタリング部１００は、上列隣接ブロックの画素値のうち、予測に使われる画素値Ａの左右に隣接する画素値の平均値を画素値Ａに係るフィルタリング値として検出する。すなわち、空間上予測に使われる値として、Ａの代わりに（Ｐ＋Ｂ）／２、（Ｐ＋２Ａ＋Ｂ）／４、（２Ｏ＋３Ｐ＋６Ａ＋３Ｂ＋２Ｃ）／１６のような値のうちいずれか一つを使用する。かような方法で、空間上予測に使われる値として、Ｂの代わりに（Ａ＋Ｃ）／２、（Ａ＋２Ｂ＋Ｃ）／４、（２Ｐ＋３Ａ＋６Ｂ＋３Ｃ＋２Ｄ）／１６のような値のうちいずれか一つを使用する。残りの隣接ブロックの画素値も前述した方式でフィルタリングする。このようにフィルタリングする方法は、一例に過ぎず、さらに多くの隣接ブロックの画素値を利用してフィルタリングすることもできる。
【００３０】
予測モード決定部１２０は、上列隣接ブロックの画素値、及び画素値フィルタリング部１００でフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定し、決定された結果を空間上予測部１４０に出力する。
【００３１】
予測モード決定部１２０は、上列隣接ブロックの画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和、及び上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、空間上予測モードとして決定することを特徴とする。ここで、空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする。
【００３２】
図５は、一次元ブロックに該当する８＊１ブロックに対する予測方向の一例を表す図である。一次元ブロックは、ブロックの横列が１列に該当することを意味する。図５（ａ）は、８＊１ブロックに対する予測方向が垂直方向であることを表す図であり、図５（ｂ）は、８＊１ブロックに対する予測方向が右側斜線方向であることを表す図であり、図５（ｃ）は、８＊１ブロックに対する予測方向が左側斜線方向であることを表す図である。一次元ブロックに対する図５に図示された空間上予測方向は、一例に過ぎず、図示された方向以外にさらに多様な空間上予測方向が提示されうる。
【００３３】
図６は、二次元ブロックに該当する４＊４ブロックに対する予測方向の一例を表す図である。二次元ブロックは、ブロックの横列が少なくとも２列以上であることを意味する。図６（ａ）は、４＊４ブロックに対する予測方向が右側斜線方向であることを表す図であり、図６（ｂ）は、４＊４ブロックに対する予測方向が垂直方向であることを表す図であり、図６（ｃ）は、４＊４ブロックに対する予測方向が左側斜線方向であることを表す図である。二次元ブロックに対する図６に図示された空間上予測方向は、一例に過ぎず、図示された方向以外にさらに多様な空間上予測方向が提示されうる。
【００３４】
空間上予測モードは、前記垂直方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、右側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び左側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする。空間上予測モードは、前述したモード以外に、右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第５予測モード、及び右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第６予測モードをさらに有することもできる。また、空間上予測方向が垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向以外に、さらに細分される場合には、空間上予測モードは、さらに増えることとなる。
【００３５】
図４及び図５を使用し空間上の予測モードを決定する方式について説明する。このとき、予測モードは、前述した第１予測モードないし第４予測モードであると仮定する。予測モード決定部１２０は、空間上予測方向のうち、垂直方向に該当する現在ブロックの画素値と、上列隣接ブロックの画素値との差値を求める。求められた差値は、それぞれａ１＝ａ−Ａ、ｂ１＝ｂ−Ｂ、ｃ１＝ｃ−Ｃ、ｄ１＝ｄ−Ｄ、ｅ１＝ｅ−Ａ、ｆ１＝ｆ−Ｂ、ｇ１＝ｇ−Ｃ、ｈ１＝ｈ−Ｄ、ｉ１＝ｉ−Ａ、ｊ１＝ｊ−Ｂ、ｋ１＝ｋ−Ｃ、ｌ１＝ｌ−Ｄ、ｍ１＝ｍ−Ａ、ｎ１＝ｎ−Ｂ、ｏ１＝ｏ−Ｃ、ｐ１＝ｐ−Ｄとなる。かかる垂直方向のＲ、Ｇ及びＢそれぞれに対する差値の絶対値の和がそれぞれＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３であると仮定する。
【００３６】
一方、上列隣接ブロックのフィルタリングされた値をそれぞれＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’、Ｇ’、Ｈ’、Ｍ’、Ｎ’、Ｏ’及びＰ’とすれば、予測モード決定部１２０は、空間上予測方向のうち、垂直方向に該当する現在ブロックの画素値と、上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値との差値を求める。求められた差値は、それぞれａ２＝ａ−Ａ’、ｂ２＝ｂ−Ｂ’、ｃ２＝ｃ−Ｃ’、ｄ２＝ｄ−Ｄ’、ｅ２＝ｅ−Ａ’、ｆ２＝ｆ−Ｂ’、ｇ２＝ｇ−Ｃ’、ｈ２＝ｈ−Ｄ’、ｉ２＝ｉ−Ａ’、ｊ２＝ｊ−Ｂ’、ｋ２＝ｋ−Ｃ’、ｌ２＝ｌ−Ｄ’、ｍ２＝ｍ−Ａ’、ｎ２＝ｎ−Ｂ’、ｏ２＝ｏ−Ｃ’、ｐ２＝ｐ−Ｄ’となる。かかる垂直方向のＲ、Ｇ及びＢそれぞれに対する差値の絶対値の和がそれぞれＳ２１、Ｓ２２及びＳ２３であると仮定する。
【００３７】
また、予測モード決定部１２０は、空間上予測方向のうち、右側斜線方向に該当する現在ブロックの画素値と上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値との差値を求める。求められた差値は、それぞれａ３＝ａ−Ｐ’、ｂ３＝ｂ−Ａ’、ｃ３＝ｃ−Ｂ’、ｄ３＝ｄ−Ｃ’、ｅ３＝ｅ−Ｏ’、ｆ３＝ｆ−Ｐ’、ｇ３＝ｇ−Ａ’、ｈ３＝ｈ−Ｂ’、ｉ３＝ｉ−Ｎ’、ｊ３＝ｊ−Ｏ’、ｋ３＝ｋ−Ｐ’、ｌ３＝ｌ−Ａ’、ｍ３＝ｍ−Ｍ’、ｎ３＝ｎ−Ｎ’、ｏ３＝ｏ−Ｏ’、ｐ３＝ｐ−Ｐ’となる。かかる右側斜線方向のＲ、Ｇ及びＢそれぞれに対する差値の絶対値の和がそれぞれＳ４、Ｓ５及びＳ６と仮定する。
【００３８】
また、予測モード決定部１２０は、空間上予測方向のうち、左側斜線方向に該当する現在ブロックの画素値と上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値との差値を求める。求められた差値は、それぞれａ４＝ａ−Ｂ’、ｂ４＝ｂ−Ｃ’、ｃ４＝ｃ−Ｄ’、ｄ４＝ｄ−Ｅ’、ｅ４＝ｅ−Ｃ’、ｆ４＝ｆ−Ｄ’、ｇ４＝ｇ−Ｅ’、ｈ４＝ｈ−Ｆ’、ｉ４＝ｉ−Ｄ’、ｊ４＝ｊ−Ｅ’、ｋ４＝ｋ−Ｆ’、ｌ４＝ｌ−Ｇ’、ｍ４＝ｍ−Ｅ’、ｎ４＝ｎ−Ｆ’、ｏ４＝ｏ−Ｇ’、ｐ４＝ｐ−Ｈ’となる。かかる右側斜線方向のＲ、Ｇ及びＢそれぞれに対する差値の絶対値の和がそれぞれＳ７、Ｓ８及びＳ９であると仮定する。
【００３９】
予測モード決定部１２０は、求められた差値の総和Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８及びＳ９のうち、Ｒ、Ｇ及びＢそれぞれについて、差値に対する大きさが最小値を有するものを、Ｒ、Ｇ及びＢそれぞれに対する空間上の予測モードとして決定する。
【００４０】
このとき、予測モードは、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに対して独立的に決定され、またはＲ、Ｇ、Ｂに対して共通に決定になることもある。予測モードがＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに対して独立的に決定されるということは、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ４及びＳ７のうち、最小値を有するものがＲ成分の予測モードとして決定され、同様にＳ１２、Ｓ２２、Ｓ５及びＳ８のうち、最小値を有するものがＧ成分の予測方向として決定され、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ６及びＳ９のうち、最小値を有するものがＢ成分の予測モードとして決定されるということを意味する。
【００４１】
予測モードがＲ、Ｇ、Ｂに対して共通に決定されるということは、ＳＶ１＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３、ＳＶ２＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３、ＳＲ＝Ｓ４＋Ｓ５＋Ｓ６及びＳＬ＝Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ９のうち、最小値を有するものを空間上の予測モードとして決定されるということを意味する。
【００４２】
一方、Ｒ、Ｇ及びＢの和を求めるとき、それぞれに対して加重値を異にして合算できる。例えば、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３の加重値を異にして和を求めることもできる。すなわち、ＳＶ１＝０．３＊Ｓ１１＋０．６＊Ｓ１２＋０．１＊Ｓ１３と表現されうる。このように合算されるＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３の加重値を異にする理由は、画像においてＧに対する処理が重要なためである。前述した加重値は、例示的なものであり、多様な加重値が適用されうる。
【００４３】
空間上予測部１４０は、画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する。従来とは異なり、本願発明の空間上予測部１４０は、空間上予測のための隣接ブロックの画素値として、上列隣接ブロックの画素値だけを使用する。空間上予測方向は、前述のように、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向などがありえる。
【００４４】
空間上予測部１４０は、一次元ブロックについての画素値を空間上予測することもでき、二次元ブロックについての画素値を空間上予測することもできる。図５は、一次元ブロックについての予測方向の一例を表しており、図６は、二次元ブロックについての予測方向の一例を表している。
【００４５】
図７は、エッジ部分が存在する画像の一次元ブロックに対して垂直方向に空間上予測を行った一例を表した図である。
【００４６】
図７の（ａ）は、現在ブロックの上列隣接ブロックの画素値「０、０、１００及び１００」が画素値フィルタリング部１００によりフィルタリングされ、「１３、３１、６９及び８８」のフィルタリング値に代替されたことを表す図である。このようにフィルタリングされた値と現在ブロックの画素との差から、空間上予測された値「１３、３１、−３１及び−１２」を求めることができる。
【００４７】
図７の（ｂ）は、現在ブロックの上列隣接ブロックの画素値「０、０、１００及び１００」と、現在ブロックの画素値との差から、空間上予測された値「０、０、０及び０」を求めた例を表した図である。エッジ部分の現れる画像で、上列隣接ブロックについての画素値をフィルタリングして空間上予測する場合には、上列隣接ブロックの本来の画素値を使用して空間上予測する場合より、符号化効率が相対的に低くなるということを確認することができる。前述の予測モード決定部１２０は、符号化効率の相対的に高い予測モードを決定する。すなわち、予測モード決定部１２０は、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測させるモード、すなわち第２予測モードとして決定する。それにより、空間上予測部１４０は、決定された第２予測モードにより、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値と現在ブロックの画素値との差から、空間上予測された値を検出する。
【００４８】
空間上予測部１４０は、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替し、空間上予測することを特徴とする。
【００４９】
図８は、所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替し、空間上予測する一例を表す図である。
【００５０】
図８の（ａ）は、従来の空間上予測を行う方式を図示したものであり、画像全体に対して上列隣接ブロックの画素値を基として空間上予測する方式を図示したものである。
【００５１】
図８の（ｂ）は、画像に対してＮ本のライン別にグルーピングし、第１グループに対して空間上予測が完了すれば、第２グループの最初の列に対して空間上予測を行うときに、第１グループの最後の列を基にして空間上予測を行うのではなく、規定の基準値を上列隣接ブロックの画素値として見なし、第２グループの最初の列に対して空間上予測を行う。同様に、第２グループに対して空間上予測が完了すれば、第３グループの最初の列に対して空間上予測を行うときに、第２グループの最後の列を基として空間上予測を行うのではなく、規定の基準値を上列隣接ブロックの画素値として見なし、第３グループの最初の列に対して空間上予測を行う。
【００５２】
所定基準値は、画像の階調値のうち、中間階調値を基準値として設定することを特徴とする。例えば、画像の階調値が０ないし２５５の階調値により区分されているならば、０ないし２５５の階調値のうち、中間階調値に該当する１２８を所定基準値として設定する。グルーピングされた列それぞれの最初の列と、所定基準値、例えば１２８との差が空間上予測による値として検出される。
【００５３】
図８の（ｂ）に図示されているように、所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測を行うことにより、エッジ部分の存在する画像に対して空間上予測を行うときに発生するエラーの拡散を遮断できる効果がある。
【００５４】
図９は、３ラインごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測を行う一例を表す図である。図９の（ａ）は、従来の空間上予測を行う方式を図示したものであり、図９の（ｂ）は、画像に対して３本のライン別にグルーピングすることにより、第ｊグループに対して空間上予測が完了すれば、第ｋグループの最初の列に対して空間上予測を行うときに、第ｊグループの最後の列を基にして空間上予測を行うのではなく、規定の基準値、例えば、１２８を第ｋグループの最初の列に対する上列隣接ブロックの画素値と見なし、第ｋグループの最初列の画素値と差減することにより、空間上予測についての値を検出する。
【００５５】
図１０は、画像のエッジ部分（例えば、カーソル（ｃｕｒｓｏｒ））により符号化時に発生するエラーの拡散を遮断するところを例示する図である。図１０の（ａ）は、カーソルが存在する位置で発生するエラーが、カーソル以下の画像に対する符号化時にエラー拡散がなされるということを表す図であり、図１０の（ｂ）は、所定ラインごとに空間上予測のため上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して予測することにより、エラー拡散をカーソルが存在する第２グループに限定することができる。従って、画像のエッジ部分に対する空間上予測時にエラー拡散を遮断することにより、画質の劣化を防止できる。
【００５６】
以下、本発明による画像データの符号化装置を添付された図面を参照し、次の通り説明する。
【００５７】
図１１は、本発明による画像データの符号化装置について説明するための一実施形態のブロック図であり、画素値フィルタリング部２００、予測モード決定部２１０、空間上予測部２２０、変換及び量子化部２３０及びビット列生成部２４０により構成される。
【００５８】
画素値フィルタリング部２００は、現在ブロックの空間上予測に使われる上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングし、フィルタリングした結果を予測モード決定部２１０に出力する。画素値フィルタリング部２００は、上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を、任意の画素値についてのフィルタリング値として検出する。画素値フィルタリング部２００は、前述の画素値フィルタリング部１００と機能が同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
予測モード決定部２１０は、上列隣接ブロックの画素値、及び画素値フィルタリング部２００でフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定し、決定された結果を空間上予測部２２０に出力する。
【００６０】
予測モード決定部２１０は、上列隣接ブロックの画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和、及び上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを空間上予測モードとして決定することを特徴とする。
【００６１】
ここで、空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする。空間上予測モードは、前記垂直方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、右側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び左側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする。
【００６２】
空間上予測モードは、前述のモード以外に、右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第５予測モード、及び右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第６予測モードをさらに含むこともできる。また、空間上予測方向が垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向以外にさらに細分される場合には、空間上予測モードは、さらに増えることができる。予測モード決定部２１０は、前述の予測モード決定部１２０と機能が同一なので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
空間上予測部２２０は、画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する。空間上予測部２２０は、空間上予測のための隣接ブロックの画素値として、上列隣接ブロックの画素値だけを使用する。空間上予測方向は、前述のように、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向などがありえる。空間上予測部２２０は、一次元ブロックについての画素値を空間上予測することもでき、二次元ブロックについての画素値を空間上予測することもできる。図５は、一次元ブロックに対する予測方向の一例を表しており、図６は、二次元ブロックに対する予測方向の一例を表している。
【００６４】
空間上予測部２２０は、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。所定基準値は、画像の階調値のうち、中間階調値を基準値として設定することを特徴とする。例えば、画像の階調値が０ないし２５５の階調値に区分されているならば、０ないし２５５の階調値のうち、中間階調値に該当する１２８を所定基準値として設定する。グルーピングされた列それぞれの最初の列と、所定基準値、例えば、１２８との差が空間上予測による値として検出される。空間上予測部２２０は、前述の空間上予測部１４０と機能が同一なので、詳細な説明は省略する。
【００６５】
変換及び量子化部２３０は、空間上予測された画素値を変換及び量子化し、変換及び量子化した結果をビット列生成部２４０に出力する。変換方式は、直交変換符号化方式が適用されうる。直交変換符号化方式のうち、多用される方式は、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete  Cosine  Transform）がある。離散コサイン変換は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と同様に、時間軸の画像信号を周波数軸に変換するが、変換のため係数として離散的コサイン関数を使用する。離散コサイン変換は、時間軸の画像信号を、いくつかの信号電力の大きい周波数領域と小さな周波数領域とに分解して変換するが、画像信号の電力は、低周波数領域に集中しているために、適切なビット配分で量子化すれば、全体のビット数を少なくしてデータを圧縮できる。
【００６６】
ビット列生成部２４０は、予測モードによって変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成する。
【００６７】
以下、本発明による画像データの空間上予測補償装置につき、添付された図面を参照しつつ次の通り説明する。
【００６８】
図１２は、本発明による画像データの空間上予測補償装置について説明するための一実施形態のブロック図であり、空間上予測補償部３００により構成される。
【００６９】
空間上予測補償部３００は、現在ブロックと、空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。前述の空間上予測部１４０，２２０で空間上予測された画素値は、現在ブロックの隣接ブロックのうち、上列に該当する上列隣接ブロックの画素値だけを利用して予測したものである。このように予測された画素値を復号化するとき、空間上予測補償部３００は、空間上予測部１４０，２２０の逆過程により、上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。
【００７０】
特に、空間上予測補償部３００は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。前述の空間上予測部１４０，２２０が画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値（例えば、画像の階調値のうち、中間階調値）に代替して空間上予測したことに対し、空間上予測補償部３００は、予測された画素値を補償する。
【００７１】
以下、本発明による画像データの復号化装置につき、添付された図面を参照しつつ次の通り説明する。
【００７２】
図１３は、本発明による画像データの復号化装置について説明するための一実施形態のブロック図であり、ビット列復号化部４００、逆量子化及び逆変換部４２０、及び空間上予測補償部４４０により構成される。
【００７３】
ビット列復号化部４００は、画像データのビット列を復号化し、復号化した結果を逆量子化及び逆変換部４２０に出力する。
【００７４】
逆量子化及び逆変換部４２０は、復号化された画像データを逆量子化及び逆変換し、逆量子化及び逆変換され結果を空間上予測補償部４４０に出力する。逆量子化及び逆変換部４２０は、変換及び量子化過程の逆過程の遂行を介して復号化されたビット列に対し、逆量子化及び逆変換を行う。
【００７５】
空間上予測補償部４４０は、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。前述の空間上予測部１４０，２２０で空間上予測された画素値は、現在ブロックの隣接ブロックのうち、上列に該当する上列隣接ブロックの画素値だけを利用して予測したものである。このように予測された画素値を復号化するとき、空間上予測補償部４４０は、空間上予測部１４０，２２０の逆過程により、上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。
【００７６】
特に、空間上予測補償部４４０は、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。前述の空間上予測部１４０，２２０が画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値（例えば、画像の階調値のうち、中間階調値）に代替して空間上予測したことに対し、空間上予測補償部４４０は、予測された画素値を補償する。
【００７７】
以下、本発明による画像データの空間上予測方法につき、添付された図面を参照しつつ次の通り説明する。
【００７８】
図１４は、本発明による画像データの空間上予測方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【００７９】
まず、画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする（第５００段階）。上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする理由は、上列隣接ブロックの画素値だけを利用して空間上予測することにより、現れる画質の劣化を防止するためである。特に、上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を任意の画素値についてのフィルタリング値として検出する。上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
第５００段階後に、上列隣接ブロックの画素値及びフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する（第５０２段階）。上列隣接ブロックの画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和及び上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを空間上予測モードとして決定することを特徴とする。
【００８１】
ここで、空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする。空間上予測モードは、前記垂直方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、右側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び左側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする。
【００８２】
空間上予測モードは、前述のモード以外に、右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第５予測モード、及び右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第６予測モードをさらに有することもできる。また、空間上予測方向が垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向以外に、さらに細分される場合には、空間上予測モードは、さらに増えることがある。空間上の予測モードを決定する方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明を省略する。
【００８３】
第５０２段階後に、空間上予測モードに対応し、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する（第５０４段階）。空間上予測方向は、前述のように、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向などがありえる。一次元ブロックについての画素値を空間上予測することもあり、二次元ブロックについての画素値を空間上予測することもある。図５は、一次元ブロックに対する予測方向の一例を表しており、図６は、二次元ブロックに対する予測方向の一例を表している。
【００８４】
特に、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。所定基準値は、画像の階調値のうち、中間階調値を基準値として設定することを特徴とする。例えば、画像の階調値が０ないし２５５の階調値に区分されているならば、０ないし２５５の階調値のうち、中間階調値に該当する１２８を所定基準値として設定する。グルーピングされた列それぞれの最初の列と、所定基準値、例えば、１２８との差が空間上予測による値として検出される。現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
以下、本発明による画像データの符号化方法につき、添付された図面を参照しつつ次の通り説明する。
【００８６】
図１５は、本発明による画像データの符号化方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【００８７】
まず、画像の現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする（第６００段階）。上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする理由は、上列隣接ブロックの画素値だけを利用して空間上予測することにより、現れる画質の劣化を防止するためである。特に、上列隣接ブロックの画素値のうち、任意の画素値に対する周辺画素値の平均値を任意の画素値についてのフィルタリング値として検出する。上列隣接ブロックの画素値をフィルタリングする方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明は省略する。
【００８８】
第６００段階後に、上列隣接ブロックの画素値及びフィルタリングされた画素値を使用し、現在ブロックの空間上予測モードを決定する（第６０２段階）。上列隣接ブロックの画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和、及び上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値と現在ブロックの画素値との差値の総和が空間上予測方向に沿って最小値を有するものを、空間上予測モードとして決定することを特徴とする。ここで、空間上予測方向は、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向のうち、いずれか１つの方向であることを特徴とする。空間上予測モードは、前記垂直方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第１予測モード、垂直方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第２予測モード、右側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第３予測モード、及び左側斜線方向に対して上列隣接ブロックのフィルタリングされた画素値を使用して予測するための第４予測モードを有することを特徴とする。
【００８９】
空間上予測モードは、前述のモード以外に、右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第５予測モード、及び右側斜線方向に対してフィルタリングされていない本来の画素値を使用して予測するための第６予測モードをさらに有することもある。また、空間上予測方向が垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向以外に、さらに細分される場合には、空間上予測モードは、さらに増えることがある。空間上の予測モードを決定する方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明を省略する。
【００９０】
第６０２段階後に、空間上予測モードに対応し、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する（第６０４段階）。空間上予測方向は、前述のように、垂直方向、右側斜線方向及び左側斜線方向などがありえる。一次元ブロックについての画素値を空間上予測することもあり、二次元ブロックについての画素値を空間上予測することもある。図５は、一次元ブロックに対する予測方向の一例を表しており、図６は、二次元ブロックに対する予測方向の一例を表している。
【００９１】
特に、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替して空間上予測することを特徴とする。所定基準値は、画像の階調値のうち、中間階調値を基準値として設定することを特徴とする。例えば、画像の階調値が０ないし２５５の階調値に区分されているならば、０ないし２５５の階調値のうち、中間階調値に該当する１２８を所定基準値として設定する。グルーピングされた列それぞれの最初の列と、所定基準値、例えば、１２８との差が空間上予測による値として検出される。現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックだけを使用し、現在ブロックの画素値を空間上予測する方式についての説明は、前述の通りであるので、詳細な説明は省略する。
【００９２】
第６０４段階後に、空間上予測された画素値を変換及び量子化する（第６０６段階）。変換方式は、直交変換符号化方式が適用されうる。直交変換符号化方式のうち、多用される方式は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）がある。
【００９３】
第６０６段階後に、変換及び量子化された画素値に対するビット列を生成する（第６０８段階）。損失符号化または無損失符号化の方式によりビット列を生成する。
【００９４】
以下、本発明による画像データの空間上予測補償方法について次の通り説明する。
【００９５】
図１６は、本発明による画像データの空間上予測補償方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【００９６】
現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する（第７００段階）。空間上予測された画素値は現在ブロックの隣接ブロックのうち、上列に該当する上列隣接ブロックの画素値だけを利用して予測したものである。このように予測された画素値を復号化するとき、空間上予測の逆過程により、上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。
【００９７】
特に、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。第７００段階は、前述の画像データの空間上予測過程で、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値（例えば、画像の階調値のうち、中間階調値）に代替し、空間上予測した画素値に対して補償する。
【００９８】
以下、本発明による画像データの復号化方法につき、添付された図面を参照しつつ次の通り説明する。
【００９９】
図１７は、本発明による画像データの復号化方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【０１００】
まず、画像データのビット列を復号化する（第８００段階）。
【０１０１】
第８００段階後に、復号化された画像データを逆量子化及び逆変換する（第８０２段階）。変換及び量子化過程の逆過程の遂行を介して復号化されたビット列に対して逆量子化及び逆変換を行う。
【０１０２】
第８０２段階後に、現在ブロックと空間上隣接する隣接ブロックとのうち、現在ブロックの上列に該当する上列隣接ブロックを使用して空間上予測された画素値を補償する（第８０４段階）。空間上予測された画素値は、現在ブロックの隣接ブロックのうち、上列に該当する上列隣接ブロックの画素値だけを利用して予測したものである。このように予測された画素値を復号化するとき、空間上予測の逆過程により、上列隣接ブロックだけを使用して空間上予測された画素値を補償する。特に、画像の所定ライン単位ごとに空間上予測された画素値を補償することを特徴とする。第８０４段階は、前述の画像データの空間上予測過程で、画像の所定ライン単位ごとに上列隣接ブロックの画素値を所定基準値（例えば、画像の階調値のうち、中間階調値）に代替し、空間上予測した画素値に対して補償する。
【０１０３】
一方、前述の本発明の方法発明は、コンピュータで読み取り可能なコード／命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）／プログラムで具現でき、媒体、例えば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、前記コード／命令／プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されうる。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、マグネチックテープなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）のような記録媒体を含む。また、本発明の実施形態は、コンピュータで読み取り可能なコードを内蔵する媒体でもって具現され、ネットワークを介して連結された多数個のコンピュータシステムに分配させて処理動作させられる。本発明を実現する機能的なプログラム、コード及びコードセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）は、本発明の属する技術分野のプログラマにより容易に推論可能である。
【０１０４】
かかる本願発明の画像データの空間上予測装置及び該方法、並びにそれを利用した符号化装置及び該方法、画像データの空間上予測補償装置及び該方法、並びにそれを利用した復号化装置及び該方法は、理解を助けるために図面に図示された実施形態を参考に説明されたが、それらは例示的なものに過ぎず、当分野で当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決まるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の画像データの空間上予測装置及び方法、並びにそれを利用した符号化装置及び方法、画像データの空間上予測補償装置及び方法、並びにそれを利用した復号化装置及び方法は、例えば、画像データ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】従来の空間上予測に対する予測方向を表す一例の図である。
【図２】従来の空間上予測により、パイプライン処理がなされないということについて説明するための図である。
【図３】本発明による画像データの空間上予測装置について説明するための一実施形態のブロック図である。
【図４】４＊４ブロックの画素値及びブロック周辺の画素値の一例を表す図である。
【図５】一次元ブロックに該当する８＊１ブロックに対する予測方向の一例を表す図である。
【図６】二次元ブロックに該当する４＊４ブロックに対する予測方向の一例を表す図である。
【図７】エッジ部分の存在する画像の一次元ブロックに対し、垂直方向に空間上予測を行った一例を表した図である。
【図８】所定ライン単位ごとに、上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替し、空間上予測する一例を表す図である。
【図９】３ラインごとに、上列隣接ブロックの画素値を所定基準値に代替し、空間上予測する一例を表す図である。
【図１０】画像のエッジ部分（例えば、カーソル）により、符号化時に発生するエラーの拡散を遮断することを例示する図である。
【図１１】本発明による画像データの符号化装置について説明するための一実施形態のブロック図である。
【図１２】本発明による画像データの空間上予測補償装置について説明するための一実施形態のブロック図である。
【図１３】本発明による画像データの復号化装置について説明するための一実施形態のブロック図である。
【図１４】本発明による画像データの空間上予測方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【図１５】本発明による画像データの符号化方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【図１６】本発明による画像データの空間上予測補償方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【図１７】本発明による画像データの復号化方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１００，２００    画素値フィルタリング部
１２０，２１０    予測モード決定部
１４０，２２０    空間上予測部
２３０    変換及び量子化部
２４０    ビット列生成部
３００，４４０    空間上予測補償部
４００    ビット列復号化部
４２０    逆量子化及び逆変換部
【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１０】
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