(57)【要約】【課題】複数回の符号化を実施することなく、画面内予測方向を増やして、符号化効率や符号化画質を高めることができるようにする。【解決手段】イントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、動き補償予測部３により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成するベクトル利用予測画像生成部４と、ベクトル利用予測画像生成部４によりイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで生成されている予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定し、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定部５とを設ける。【選択図】図１
2012120086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面内予測方向が異なる複数のイントラ予測モードの中から、符号化対象の原画像の画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する予測モード選択手段と、上記予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードで、上記原画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第１の予測画像生成手段と、上記原画像に対する動き探索処理を実施して動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、上記複数のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードで、上記動きベクトル探索手段により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第２の予測画像生成手段と、上記第２の予測画像生成手段により複数のイントラ予測モードで生成されている予測画像の中で、上記原画像との差分が最小の予測画像を特定し、上記予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定手段と、上記イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード及び上記イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードの中で、符号化効率又は符号化画質が高くなる方のイントラ予測モードを選択する符号化制御手段と、上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードが、上記イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードである場合、上記第１の予測画像生成手段により上記イントラ予測モードで生成されている予測画像と上記原画像の差分画像を生成し、上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードが、上記イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードである場合、上記第２の予測画像生成手段により上記イントラ予測モードで生成されている予測画像と上記原画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、上記差分画像生成手段により生成された差分画像を圧縮する画像圧縮手段と、上記画像圧縮手段による圧縮後の差分画像及び上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードを可変長符号化する可変長符号化手段とを備えた動画像符号化装置。
【請求項２】
動きベクトル探索手段により探索された動きベクトルを用いる画面間予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段を設け、
符号化制御手段は、イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モード及び上記動き補償予測手段の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択し、
差分画像生成手段は、上記符号化制御手段によりインター予測モードが選択された場合、上記動き補償予測手段により生成された予測画像と原画像の差分画像を生成し、
可変長符号化手段は、上記符号化制御手段によりインター予測モードが選択された場合、画像圧縮手段による圧縮後の差分画像及び上記符号化制御手段により選択されたインター予測モードを可変長符号化する
ことを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
画面内予測方向が異なる複数のイントラ予測モードの中から、符号化対象の原画像の画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する予測モード選択手段と、上記予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードで、上記原画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第１の予測画像生成手段と、上記複数のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードで、上記原画像と同位置における参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第２の予測画像生成手段と、上記第２の予測画像生成手段により複数のイントラ予測モードで生成されている予測画像の中で、上記原画像との差分が最小の予測画像を特定し、上記予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定手段と、上記イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード及び上記イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードの中で、符号化効率又は符号化画質が高くなる方のイントラ予測モードを選択する符号化制御手段と、上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードが、上記イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードである場合、上記第１の予測画像生成手段により上記イントラ予測モードで生成されている予測画像と上記原画像の差分画像を生成し、上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードが、上記イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードである場合、上記第２の予測画像生成手段により上記イントラ予測モードで生成されている予測画像と上記原画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、上記差分画像生成手段により生成された差分画像を圧縮する画像圧縮手段と、上記画像圧縮手段による圧縮後の差分画像及び上記符号化制御手段により選択されたイントラ予測モードを可変長符号化する可変長符号化手段とを備えた動画像符号化装置。
【請求項４】
原画像に対する動き探索処理を実施して動きベクトルを探索し、上記動きベクトルを用いる画面間予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段を設け、
符号化制御手段は、イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モード及び上記動き補償予測手段の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択し、
差分画像生成手段は、上記符号化制御手段によりインター予測モードが選択された場合、上記動き補償予測手段により生成された予測画像と原画像の差分画像を生成し、
可変長符号化手段は、上記符号化制御手段によりインター予測モードが選択された場合、画像圧縮手段による圧縮後の差分画像及び上記符号化制御手段により選択されたインター予測モードを可変長符号化する
ことを特徴とする請求項３記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
第２の予測画像生成手段が予測画像の生成に用いる複数のイントラ予測モードにおける画面内予測方向が３６０度の範囲に亘っていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動画像を高効率で符号化を行う動画像符号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の非特許文献１に開示されている動画像符号化装置では、同一フレーム内の符号化済みの画素を用いて、符号化対象のブロック（例えば、マクロブロック）の予測処理を実施する画面内予測方式（イントラ予測方式）と、符号化対象のブロックと異なるピクチャ内のブロックを参照して、符号化対象のブロックの予測処理を実施する画面間予測方式（インター予測方式）とを採用している。
画面内予測方式では、図２に示すように、９種類のイントラ予測モード０〜８が用意されており、９種類のイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象のブロックの画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択するようにしている。
ただし、９種類のイントラ予測モード０〜８は、符号化対象のブロックの上方向又は左方向からの予測によって予測画像を生成するモードであり、画面内予測方向が制限されている。
【０００３】
上記の動画像符号化装置の他に、同一ピクチャに対して複数回の符号化を実施し、その符号化効率を確認することで、ブロックの符号化順序をラスタ順ではない順序に変更している動画像符号化装置が以下の特許文献１に開示されている。
この場合、符号化対象のブロックの周囲の参照画像が存在する位置のバリエーションが増えるため、画面内予測方向が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９６６７９号公報（段落番号［０００９］）
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０  ｜  ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、予め用意されている９種類のイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象のブロックの画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する場合、画面内予測方向が制限される。そのため、符号化効率や符号化画質が劣化してしまうことがある課題があった。
また、同一ピクチャに対して複数回の符号化を実施する場合、画面内予測方向を増やすことができるが、複数回の符号化を実施する必要があるため、リアルタイムに処理を行うことが困難である課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数回の符号化を実施することなく、画面内予測方向を増やして、符号化効率や符号化画質を高めることができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る動画像符号化装置は、画面内予測方向が異なる複数のイントラ予測モードの中から、符号化対象の原画像の画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する予測モード選択手段と、予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードで、原画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第１の予測画像生成手段と、原画像に対する動き探索処理を実施して動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、上記複数のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードで、動きベクトル探索手段により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第２の予測画像生成手段と、第２の予測画像生成手段により複数のイントラ予測モードで生成されている予測画像の中で、原画像との差分が最小の予測画像を特定し、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定手段とを設け、符号化制御手段が、イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード及びイントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードの中で、符号化効率又は符号化画質が高くなる方のイントラ予測モードを選択するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、画面内予測方向が異なる複数のイントラ予測モードの中から、符号化対象の原画像の画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する予測モード選択手段と、予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モードで、原画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第１の予測画像生成手段と、原画像に対する動き探索処理を実施して動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、上記複数のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードで、動きベクトル探索手段により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する第２の予測画像生成手段と、第２の予測画像生成手段により複数のイントラ予測モードで生成されている予測画像の中で、原画像との差分が最小の予測画像を特定し、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定手段とを設け、符号化制御手段が、イントラ予測モード選択手段により選択されたイントラ予測モード及びイントラ予測モード特定手段により特定されたイントラ予測モードの中で、符号化効率又は符号化画質が高くなる方のイントラ予測モードを選択するように構成したので、複数回の符号化を実施することなく、画面内予測方向を増やして、符号化効率や符号化画質を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図である。
【図２】９種類のイントラ予測モード０〜８を示す説明図である。
【図３】１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈを示す説明図である。
【図４】Ｎ×Ｎ画素ブロックの座標を示す説明図である。
【図５】参照画像と予測画像を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による動画像符号化装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図である。
図１において、画面内予測モード決定部１は画面内予測方向が異なる９種類のイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象の原画像（以下、「符号化対象ブロック」と称する）の画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択し、そのイントラ予測モードを画面内予測画像生成部２及び符号化制御部６に出力する処理を実施する。ただし、符号化対象ブロックは、例えば、ピクチャを構成しているマクロブロックでもよいし、そのマクロブロックが分割されたパーティションでもよい。
即ち、画面内予測モード決定部１は符号化対象ブロックをラスタ順に符号化する場合に、画面内予測が可能な方向の予測画像を生成し、それぞれの予測画像と符号化対象ブロックを比較することで、最適なイントラ予測モードを選択する処理を実施する。
なお、画面内予測モード決定部１は予測モード選択手段を構成している。
【００１２】
画面内予測画像生成部２は画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードで、局部復号画像メモリ１２により格納されている符号化対象ブロックの周辺に位置している周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成し、その予測画像をセレクタ７に出力する処理を実施する。なお、画面内予測画像生成部２は第１の予測画像生成手段を構成している。
動き補償予測部３は符号化対象ブロックとフレームメモリ１４により格納されている１フレーム以上の参照画像を比較しながら動きベクトルを探索する動き探索処理を実施し、その動きベクトルを用いる画面間予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。
また、動き補償予測部３は動きベクトルをベクトル利用予測画像生成部４に出力し、画面間予測処理に用いているインター予測モードを符号化制御部６に出力し、その予測画像をセレクタ７に出力する処理を実施する。
なお、動き補償予測部３は動きベクトル探索手段及び動き補償予測手段を構成している。
【００１３】
ベクトル利用予測画像生成部４はイントラ予測モード０〜８の他に、イントラ予測モード０〜８と画面内予測方向が異なるイントラ予測モードａ〜ｈが用意されており、１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、動き補償予測部３により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像（参照画像の周辺に位置している画像）を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成して、それらの予測画像をイントラ予測モード特定部５に出力する一方、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モードで生成している予測画像をセレクタ７に出力する処理を実施する。なお、ベクトル利用予測画像生成部４は第２の予測画像生成手段を構成している。
【００１４】
イントラ予測モード特定部５はベクトル利用予測画像生成部４により１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで生成されている予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定して、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定し、そのイントラ予測モードをベクトル利用予測画像生成部４及び符号化制御部６に出力する処理を実施する。なお、イントラ予測モード特定部５はイントラ予測モード特定手段を構成している。
【００１５】
符号化制御部６は画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モード及び動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択し、その予測モードをエントロピー符号化部１５に出力する処理を実施する。
また、符号化制御部６は最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードが、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードであれば、画面内予測画像生成部２により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力し、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モードであれば、ベクトル利用予測画像生成部４により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力し、動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードであれば、動き補償予測部３により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力する処理を実施する。
また、符号化制御部６は各々の符号化対象ブロック毎に、差分画像が圧縮される際に用いられる量子化パラメータ及び変換周波数を決定する処理を実施する。量子化パラメータ及び変換周波数は、予測差分符号化パラメータに含まれて、周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０及びエントロピー符号化部１５に出力される。
なお、符号化制御部６は符号化制御手段を構成している。
【００１６】
セレクタ７は符号化制御部６から出力された選択指令にしたがって、画面内予測画像生成部２、ベクトル利用予測画像生成部４又は動き補償予測部３により生成された予測画像を選択し、その予測画像を減算部８及び加算部１１に出力する処理を実施する。
減算部８は符号化対象ブロックとセレクタ７から出力された予測画像の差分を求め、その差分画像を周波数変換量子化部９に出力する処理を実施する。
なお、セレクタ７及び減算部８から差分画像生成手段が構成されている。
【００１７】
周波数変換量子化部９は減算部８から出力された差分画像の周波数を符号化制御部６から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている変換周波数に変換するとともに、その予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、周波数変換後の差分画像を量子化することで、量子化後の差分画像である周波数変換係数を差分画像の圧縮データとして出力する処理を実施する。なお、周波数変換量子化部９は画像圧縮手段を構成している。
【００１８】
逆周波数変換逆量子化部１０は符号化制御部６から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、周波数変換量子化部９から出力された圧縮データを逆量子化するとともに、逆量子化後の圧縮データを逆変換周波数し、逆変換周波数後の圧縮データを局部復号予測差分信号として出力する処理を実施する。
加算部１１は逆周波数変換逆量子化部１０から出力された局部復号予測差分信号とセレクタ７から出力された予測画像を示す予測信号を加算することで、局部復号画像を示す局部復号画像信号を生成する処理を実施する。
局部復号画像メモリ１２は画面内予測画像生成部２により次回の画面内予測処理で用いられる画像として、加算部１１により生成された局部復号画像信号が示す局部復号画像を格納するＲＡＭなどの記録媒体である。
【００１９】
デブロッキングフィルタ部１３は加算部１１により生成された局部復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の局部復号画像信号が示す局部復号画像を参照画像としてフレームメモリ１４に出力する処理を実施する。
フレームメモリ１４は動き補償予測部３により次回の動き補償予測処理で用いられる参照画像等として、デブロッキングフィルタ部１３によるフィルタリング処理後の局部復号画像を格納するＲＡＭなどの記録媒体である。
【００２０】
エントロピー符号化部１５は周波数変換量子化部９から出力された圧縮データと、符号化制御部６から出力された予測モード及び予測差分符号化パラメータと、画面内予測画像生成部２又はベクトル利用予測画像生成部４により用いられたイントラ予測パラメータ／動き補償予測部３により用いられたインター予測パラメータ及び動きベクトルとをエントロピー符号化して、その圧縮データ、予測モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ／インター予測パラメータ・動きベクトルの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する処理を実施する。なお、エントロピー符号化部１５は可変長符号化手段を構成している。
【００２１】
図１の例では、動画像符号化装置の構成要素である画面内予測モード決定部１、画面内予測画像生成部２、動き補償予測部３、ベクトル利用予測画像生成部４、イントラ予測モード特定部５、符号化制御部６、セレクタ７、減算部８、周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０、加算部１１、デブロッキングフィルタ部１３及びエントロピー符号化部１５のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、動画像符号化装置がコンピュータで構成される場合、画面内予測モード決定部１、画面内予測画像生成部２、動き補償予測部３、ベクトル利用予測画像生成部４、イントラ予測モード特定部５、符号化制御部６、セレクタ７、減算部８、周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０、加算部１１、デブロッキングフィルタ部１３及びエントロピー符号化部１５の処理内容を記述しているプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
【００２２】
次に動作について説明する。
Ｈ．２６４／ＡＶＣの画面内予測では、符号化対象ブロックが４×４画素ブロック、８×８画素ブロックである場合、図２に示すように、９種類のイントラ予測モード０〜８（イントラ予測モード２はＤＣ予測であり、イントラ予測モード２以外の予測モードの画面内予測方向は矢印が示す方向である）が規定されている。
この実施の形態１では、図３に示すような画面内予測方向のイントラ予測モードａ〜ｈを９種類のイントラ予測モード０〜８に追加して、全部で１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈを用いるものとする。
【００２３】
画面内予測モード決定部１は、符号化対象ブロックを入力すると、９種類のイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象ブロックの画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する。
即ち、画面内予測モード決定部１は、符号化対象ブロックをラスタ順に符号化する場合に、画面内予測が可能な方向の予測画像を生成し、それぞれの予測画像と符号化対象ブロックを比較することで、最適なイントラ予測モードを選択する。
画面内予測モード決定部１は、最適なイントラ予測モードを選択すると、そのイントラ予測モードを画面内予測画像生成部２及び符号化制御部６に出力する。
【００２４】
画面内予測画像生成部２は、例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣに規定されているイントラ予測部であり、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードで、局部復号画像メモリ１２により格納されている符号化対象ブロックの周辺に位置している周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成し、その予測画像をセレクタ７に出力する。
ここで、符号化対象ブロックがＮ×Ｎ画素ブロックであり、Ｎ×Ｎ画素ブロックの座標が図４のように規定されているとして、イントラ予測モード０〜８で予測画像が生成される場合の予測画生成式を以下に表記する。ただし、Ｎ＝２ｍ、ｍは自然数である。
なお、符号化対象ブロックの周辺画素はｐ［ｘ，ｙ］、予測画像はｐｒｅｄＮ×Ｎ［ｘ，ｙ］で表記する。ｐ［ｘ，ｙ］の画素はフィルタリングされたものを用いてもよい。また、“＞＞”は右シフトを表す記号である。
【００２５】
＜予測モード０＞
p[x,-1]   x=0,…,N-1の画素が存在する場合
predNxN[x,y]=p[x,-1]                                          （１）
ただし、x,y = 0,…,N-1
＜予測モード１＞
p[-1,y]    y=0,…,N-1の画素が存在する場合
predNxN[x,y]=p[-1,y]                                          （２）
ただし、x,y = 0,…,N-1
【００２６】
＜予測モード２＞
（１）p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=0,…,N-1の画素が存在する場合
2012120086.tif 000003
（２）p[x,-1] x=0,…,N-1の画素が存在せず、p[-1,y] y=0,…,N-1の画素が存在する場合
2012120086.tif 000004
（３）p[x,-1] x=0,…,N-1の画素が存在し、p[-1,y] y=0,…,N-1の画素が存在しない場合
2012120086.tif 000005
（４）上記以外の場合
predNxN[x,y]=(1<<(BitDepthy-1))                             （６）
ただし、x,y = 0,…,N-1、 BitDepthy=8,…,14
【００２７】
＜予測モード３＞
p[x,-1] x=0,…,2N-1の画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）x=N-1かつy=N-1のとき
predNxN[x,y]=(p[2N-2,-1]+3*p[2N-1,-1] +2)>>2                 （７）
（２）上記以外の場合
predNxN[x,y]=(p[x+y,-1]+2*p[x+y+1,-1]+p[x+y+2,-1]+2)>>2      （８）
【００２８】
＜予測モード４＞
p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=-1,…,N-1の画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）x>yのとき
predNxN[x,y]=(p[x-y-2,-1] + 2 *p[x-y-1,-1]+p[x-y,-1] + 2 ) >> 2
（９）
（２）x<yのとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y-x-2] + 2 *p[-1,y-x-1]+ p[-1,y-x]+ 2 ) >> 2
（１０）
（３）x=yのとき
predNxN[x,y]=(p[0,-1]+2*p[-1,-1]+p[-1,0]+2]>>2
（１１）
【００２９】
＜予測モード５＞
p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=-1,…,N-1の画素が存在する場合
ただし、zVR=2x-yとして、x,y = 0,…,N-1
（１）zVR=0,…,2(N-1)の中で偶数のとき
predNxN[x,y]=(p[x-(y>>1)-1,-1] + p[x-(y>>1),-1] + 1 ) >> 1
（１２）
（２）zVR=1,…,2(N-1)-1の中で奇数のとき
predNxN[x,y]=(p[x-(y>>1)-2,-1]+2*p[x-(y>>1)-1,-1]+p[x-(y>>1),-1]+2) >> 2
（１３）
（３）zVR=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,0]+2*p[-1,-1]+p[0,-1]+2) >> 2
（１４）
（４）上記以外のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y-2*x-1]+2*p[-1,y-2*x-2]+p[-1,y-2*x-3]+2)>>2
（１５）
【００３０】
＜予測モード６＞
p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=-1,…,N-1の画素が存在する場合
ただし、zHD=2y-xとして、x,y = 0,…,N-1
（１）zHD=0,…,2(N-1)の中で偶数のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y-(x>>1)-1] +p[-1,y-(x>>1)]+1)>>1
（１６）
（２）zHD=1,…,2(N-1)-1の中で奇数のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y-(x>>1)-2]+2*p[-1,y-(x>>1)-1]+p[-1,y-(x>>1)]+2)>>2
（１７）
（３）zHD=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,0]+2*p[-1,-1]+p[0,-1]+2)>>2
（１８）
（４）上記以外のとき
predNxN[x,y]=(p[x-2*y-1,-1]+2*p[x-2*y-2,-1]+p[x-2*y-3,-1]+2)>>2
（１９）
【００３１】
＜予測モード７＞
p[x,-1] x=0,…,2N-1の画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）y=0,…,N-2の中で偶数のとき
predNxN[x,y]=(p[x+(y>>1),-1]+p[x+(y>>1)+1,-1]+1)>>1
（２０）
（２）y=1,…,N-1の中で奇数のとき
predNxN[x,y]=(p[x+(y>>1),-1]+2*p[x+(y>>1)+1,-1]+p[x+(y>>1)+2,-1]+2)>>2
（２１）
【００３２】
＜予測モード８＞
p[-1,y] y=-1,…,N-1の画素が存在する場合
ただし、zHU=x+2yとして、x,y = 0,…,N-1
（１）zHU=0,…,2(N-1)-2の中で偶数のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y+(x>>1)]+p[-1,y+(x>>1)+1]+1)>>1
（２２）
（２）zHU=1,…,2(N-1)-3の中で奇数のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,y+(x>>1)]+2*p[-1,y+(x>>1)+1]+p[-1,y+(x>>1)+2]+2)>>2
（２３）
（３）zHU=2(N-1)-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,N-2]+3*p[-1,N-1]+2)>>2
（２４）
（４）上記以外のとき
predNxN[x,y]=p[-1,N-1]
（２５）
【００３３】
動き補償予測部３は、符号化対象ブロックを入力すると、その符号化対象ブロックとフレームメモリ１４により格納されている１フレーム以上の参照画像を比較しながら動きベクトルを探索する動き探索処理を実施する。
即ち、動き補償予測部３は、フレームメモリ１４により格納されている符号化対象ブロックの参照画像を読み出し、その参照画像の中から符号化対象ブロックと同一サイズの候補領域を複数抽出する（位置が異なる複数の候補領域を抽出する）。
そして、複数の候補領域を構成している各画素と、符号化対象ブロックを構成している各画素との間で差分絶対値和演算を実施し、その演算結果が最小になる位置の候補領域を特定（符号化対象ブロックと最も類似度が高い領域を特定）し、その演算結果が最小になる候補領域の位置を示すベクトルを探索対象の動きベクトルとする。
【００３４】
動き補償予測部３は、動きベクトルを探索すると、その動きベクトルを用いて、画面間予測処理を実施することで予測画像を生成する（図５を参照）。
また、動き補償予測部３は、その動きベクトルをベクトル利用予測画像生成部４に出力し、画面間予測処理に用いているインター予測モードを符号化制御部６に出力し、その予測画像をセレクタ７に出力する処理を実施する。
【００３５】
ベクトル利用予測画像生成部４には、図３に示すように、イントラ予測モード０〜８の他に、イントラ予測モード０〜８と画面内予測方向が異なるイントラ予測モードａ〜ｈが用意されている。
ベクトル利用予測画像生成部４は、動き補償予測部３から動きベクトルを受けると、フレームメモリ１４から動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像（参照画像に周辺に位置している画像）を読み出し、１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、その周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する。
ただし、動きベクトルが指し示す位置が、画素と画素の間を示す小数位置である場合、それらの画素の値を用いる補間演算等を実施して、小数位置にある仮想的な画素の値を求めるようにする。
【００３６】
即ち、ベクトル利用予測画像生成部４は、イントラ予測モード０〜８で、予測画像を生成する際には、画面内予測画像生成部２と同様に、式（１）〜（２５）を用いて予測画像を生成するが、イントラ予測モードａ〜ｈで、予測画像を生成する際には、下記の予測画生成式を用いる。
＜予測モードａ＞
p[N,y]   y=0,…,N-1の画素が存在する場合
predNxN[x,y]=p[N,y]                                            （２６）
ただし、x,y = 0,…,N-1
＜予測モードｂ＞
p[x,N]   x=0,…,N-1の画素が存在する場合
predNxN[x,y]=p[x,N]                                            （２７）
ただし、x,y = 0,…,N-1
【００３７】
＜予測モードｃ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=0,…,N-1の画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）x+y>N-1のとき
predNxN[x,y]=(p[x+y-(N-1)-2,N]+2*p[x+y-(N-1)-1,N]+p[x+y-(N-1),N] + 2)>>2
（２８）
（２）x+y<N-1のとき
predNxN[x,y] 
= (p[-1,N-1-(x+y)+2]+2*p[-1,N-1-(x+y)+1]+p[-1,N-1-(x+y)] +2 )>>2
（２９）
（３）x+y=N-1のとき
predNxN[x,y] = (p[0,N]+2*p[-1,N]+p[-1,N-1] + 2)>>2
（３０）
【００３８】
＜予測モードｄ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）x>yのとき
predNxN[x,y]=(p[N,x-y+N-2]+2*p[N,x-y+N-1]+p[N,x-y+N] + 2)>>2
（３１）
（２）x<yのとき
predNxN[x,y]=(p[y-x+N-2,N]+2*p[y-x+N-1,N]+p[y-x+N,N] + 2)>>2
（３２）
（３）x=yのとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,N]+2*p[N,N]+p[N,N-1] + 2 )>>2
（３３）
【００３９】
＜予測モードｅ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zVUL=-2x+y+(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zVUL=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]
=(p[(N-1)-{-2x+y+(N-1)}>>1,N]+p[(N-1)-{-2x+y+(N-1)}>>1+1,N] + 1)>>1
（３４）
（２）zVUL=1,3,5,…,2(N-1)-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[(N-1)-{-2x+y+(N-1)}>>1-1,N]+2*p[(N-1)-{-2x+y+(N-1)}>>1,N]
+p[(N-1)-{-2x+y+(N-1)}>>1+1,N] + 2)>>2
（３５）
（３）zVUL=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,N]+2*p[N,N]+p[N,N-1] + 2)>>2
（３６）
（４）zVUL<-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[N,-2x+y+2(N-1)+1]+2*p[N,-2x+y+2(N-1)+2]+p[N,-2x+y+2(N-1)+3] + 2)>>2
（３７）
【００４０】
＜予測モードｆ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zHLU=-2y+x+(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zHLU=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]
=(p[N,(N-1)-{-2y+x+(N-1)}>>1]+p[N,(N-1)-{-2y+x+(N-1)}>>1+1] + 1)>>1
（３８）
（２）zHLU=1,3,5,…,2(N-1)-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[N,(N-1)-{-2y+x+(N-1)}>>1-1]+2*p[N,(N-1)-{-2y+x+(N-1)}>>1]
+p[N,(N-1)-{-2y+x+(N-1)}>>1+1] +2)>>2  
（３９）
（３）zHLU=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,N]+2*p[N,N]+p[N,N-1] + 2)>>2
（４０）
（４）zHLU<-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[-2y+x+2(N-1)+1,N]+2*p[-2y+x+2(N-1)+2,N]+p[-2y+x+2(N-1)+3,N] + 2)>>2              
（４１）
【００４１】
＜予測モードｇ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zVUR=2x+y-(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zVUR=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]=(p[{2x+y-(N-1)}>>1-1,N]+p[{2x+y-(N-1)}>>1>>2,N] + 1)>>1
（４２）
（２）zVUR=1,3,5,…,2(N-1)-1 のとき
predNxN[x,y]
=(p[{2x+y-(N-1)}>>1-1,N]+2*p[{2x+y-(N-1)}>>1,N]
+p[{2x+y-(N-1)}>>1+1,N]+2)>>2
（４３）
（３）zVUR=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,N-1]+2*p[-1,N]+p[0,N] + 2)>>2
（４４）
（４）zVUR<-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,2x+y+1]+2*p[-1,2x+y+2]+p[-1,2x+y+3] + 2)>>2
（４５）
【００４２】
＜予測モードｈ＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zHLD=2y+x-(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zHLD=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]=(p[N,{2y+x-(N-1)}>>1-1]+p[N,{2y+x-(N-1)}>>1] + 1)>>1
（４６）
（２）zHLD=1,3,5,…,2(N-1)-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[N,{2y+x-(N-1)}>>1-1]+2*p[N,{2y+x-(N-1)}>>1]+p[N,{2y+x-(N-1)}>>1+1]+2)>>2
（４７）
（３）zHLD=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,-1]+2*p[N,-1]+p[N,0] + 2)>>2
（４８）
（４）zHLD<-1のとき
predNxN[x,y]=(p[2y+x+1,-1]+2*p[2y+x+2,-1]+p[2y+x+3,-1] + 2)>>2
（４９）
【００４３】
ここでは、イントラ予測モード０〜８で予測画像を生成する際には、ベクトル利用予測画像生成部４が、画面内予測画像生成部２と同様に、式（１）〜（２５）を用いて予測画像を生成するものを示したが、イントラ予測モード３，７，８については、下記の予測画生成式を用いてもよい。
＜予測モード３＞
p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、x,y = 0,…,N-1
（１）x+y>N-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N,x+y-(N-1)]+2*p[N,x+y-(N-1)-1]+p[N,x+y-(N-1)-2] + 2)>>2
（５０）
（２）x+y<N-1のとき
predNxN[x,y]=(p[x+y,-1]+2*p[x+y+1,-1]+p[x+y+2,-1] +2 )>>2
（５１）
（３）x+y=N-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,-1]+2*p[N,-1]+p[N,0] + 2)>>2
（５２）
【００４４】
＜予測モード７＞
p[x,-1] x=0,…,N-1の画素と、p[N,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zVDL=-2x-y+2(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zVDL=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]
=(p[(N-1)-{-2x+2(N-1)-y}>>1,-1]+p[(N-1)-{-2x+2(N-1)-y}>>1+1,-1] + 1)>>1
（５３）
（２）zVDL=1,3,5,…,2(N-1)-1 のとき
predNxN[x,y]
=(p[(N-1)-{-2x+2(N-1)-y}>>1-1,-1]+2*p[(N-1)-{-2x+2(N-1)-y}>>1,-1]
+p[(N-1)-{-2x+2(N-1)-y}>>1+1,-1] + 2)>>2
（５４）
（３）zVDL=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[N-1,-1]+2*p[N,-1]+p[N,0] + 2)>>2
（５５）
（４）zVDL<-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[N,2x+y-2(N-1)-1]+2*p[N,2x+y-2(N-1)-2]+p[N,2x+y-2(N-1)-3] + 2)>>2
（５６）
【００４５】
＜予測モード８＞
p[x,N] x=0,…,N-1の画素と、p[-1,y] y=0,…,Nの画素が存在する場合
ただし、zHUL=-x-2y+2(N-1)として、x,y = 0,…,N-1
（１）zHUL=0,2,4,6,…,2(N-1)のとき
predNxN[x,y]
=(p[-1,(N-1)-{-x-2y+2(N-1)}>>1]+p[-1,(N-1)-{-x-2y+2(N-1)}>>1+1] +1)>>1
（５７）
（２）zHUL=1,3,5,7,…,2(N-1)-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[-1,(N-1)-{-x-2y+2(N-1)}>>1-1]+2*p[-1,(N-1)-{-x-2y+2(N-1)}>>1]
+p[-1,(N-1)-{-x-2y+2(N-1)}>>1+1] +1)>>1
（５８）
（３）zHUL=-1のとき
predNxN[x,y]=(p[-1,N-1]+2*p[-1,N]+p[0,N] +2)>>2
（５９）
（４）zHUL<-1のとき
predNxN[x,y]
=(p[x+2y-2(N-1)-1,N]+2*p[x+2y-2(N-1)-2,N]+p[x+2y-2(N-1)-3,N] +2)>>2
（６０）
【００４６】
イントラ予測モード特定部５は、ベクトル利用予測画像生成部４が１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで予測画像を生成すると、それらの予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定する。
例えば、１７種類の予測画像と符号化対象ブロックの間で、差分絶対値和演算を実施し、その演算結果が最小になる予測画像を特定する。
イントラ予測モード特定部５は、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定すると、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定し、そのイントラ予測モードをベクトル利用予測画像生成部４及び符号化制御部６に出力する。
ベクトル利用予測画像生成部４は、イントラ予測モード特定部５からイントラ予測モードを受けると、そのイントラ予測モードで生成している予測画像をセレクタ７に出力する。
【００４７】
符号化制御部６は、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モード及び動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択し、その予測モードをエントロピー符号化部１５に出力する。
また、符号化制御部６は、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードが、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードであれば、画面内予測画像生成部２により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力し、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モードであれば、ベクトル利用予測画像生成部４により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力する。また、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードが、動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードであれば、動き補償予測部３により生成された予測画像の選択指令をセレクタ７に出力する。
さらに、符号化制御部６は、各々の符号化対象ブロック毎に、差分画像が圧縮される際に用いられる量子化パラメータ及び変換周波数を決定し、その量子化パラメータ及び変換周波数を含む予測差分符号化パラメータを周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０及びエントロピー符号化部１５に出力する。
【００４８】
セレクタ７は、符号化制御部６から画面内予測画像生成部２により生成された予測画像の選択指令を受けると、画面内予測画像生成部２により生成された予測画像を選択して、その予測画像を減算部８及び加算部１１に出力する。
また、セレクタ７は、符号化制御部６からベクトル利用予測画像生成部４により生成された予測画像の選択指令を受けると、ベクトル利用予測画像生成部４により生成された予測画像を選択して、その予測画像を減算部８及び加算部１１に出力する。
また、セレクタ７は、符号化制御部６から動き補償予測部３により生成された予測画像の選択指令を受けると、動き補償予測部３により生成された予測画像を選択して、その予測画像を減算部８及び加算部１１に出力する。
【００４９】
減算部８は、セレクタ７から予測画像を受けると、その予測画像と符号化対象ブロックの差分を求め、その差分画像を周波数変換量子化部９に出力する。
周波数変換量子化部９は、減算部８から差分画像を受けると、その差分画像の周波数を符号化制御部６から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている変換周波数に変換するとともに、その予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、周波数変換後の差分画像を量子化することで、量子化後の差分画像である周波数変換係数を差分画像の圧縮データとして逆周波数変換逆量子化部１０及びエントロピー符号化部１５に出力する。
【００５０】
逆周波数変換逆量子化部１０は、周波数変換量子化部９から差分画像の圧縮データを受けると、符号化制御部６から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、その圧縮データを逆量子化するとともに、逆量子化後の圧縮データを逆変換周波数し、逆変換周波数後の圧縮データを局部復号予測差分信号として加算部１１に出力する。
加算部１１は、逆周波数変換逆量子化部１０から局部復号予測差分信号を受けると、その局部復号予測差分信号とセレクタ７から出力された予測画像を示す予測信号を加算することで、局部復号画像を示す局部復号画像信号を生成する。
局部復号画像メモリ１２は、画面内予測画像生成部２により次回の画面内予測処理で用いられる画像として、加算部１１により生成された局部復号画像信号が示す局部復号画像を格納する。
【００５１】
デブロッキングフィルタ部１３は、加算部１１が局部復号画像信号を生成すると、その局部復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の局部復号画像信号が示す局部復号画像を参照画像としてフレームメモリ１４に出力する。
フレームメモリ１４は、動き補償予測部３により次回の動き補償予測処理で用いられる参照画像として、デブロッキングフィルタ部１３によるフィルタリング処理後の局部復号画像を格納する。
【００５２】
エントロピー符号化部１５は、周波数変換量子化部９から出力された圧縮データと、符号化制御部６から出力された予測モード及び予測差分符号化パラメータと、画面内予測画像生成部２又はベクトル利用予測画像生成部４により用いられたイントラ予測パラメータ／動き補償予測部３から出力されたインター予測パラメータ及び動きベクトルとをエントロピー符号化して、その圧縮データ、予測モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ／インター予測パラメータ・動きベクトルの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する。
【００５３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、画面内予測方向が異なるイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象ブロックの画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する画面内予測モード決定部１と、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードで、符号化対象ブロックの周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する画面内予測画像生成部２と、符号化対象ブロックとフレームメモリ１４により格納されている１フレーム以上の参照画像を比較しながら動きベクトルを探索する動き探索処理を実施し、その動きベクトルを用いる画面間予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測部３と、イントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、動き補償予測部３により探索された動きベクトルが指し示す参照画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成するベクトル利用予測画像生成部４と、ベクトル利用予測画像生成部４によりイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで生成されている予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定し、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定部５とを設け、符号化制御部６が、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モード及び動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択するように構成したので、複数回の符号化を実施することなく、画面内予測方向を増やして、符号化効率や符号化画質を高めることができる効果を奏する。
【００５４】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
真裏画像利用予測画像生成部２０はフレームメモリ１４から符号化対象ブロックと同位置における参照画像（以下、「真裏画像」と称する）の周辺画像（真裏画像の周辺に位置している画像）を読み出し、イントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、その真裏画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。なお、真裏画像利用予測画像生成部２０は第２の予測画像生成手段を構成している。
【００５５】
図６の例では、動画像符号化装置の構成要素である画面内予測モード決定部１、画面内予測画像生成部２、動き補償予測部３、真裏画像利用予測画像生成部２０、イントラ予測モード特定部５、符号化制御部６、セレクタ７、減算部８、周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０、加算部１１、デブロッキングフィルタ部１３及びエントロピー符号化部１５のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、動画像符号化装置がコンピュータで構成される場合、画面内予測モード決定部１、画面内予測画像生成部２、動き補償予測部３、真裏画像利用予測画像生成部２０、イントラ予測モード特定部５、符号化制御部６、セレクタ７、減算部８、周波数変換量子化部９、逆周波数変換逆量子化部１０、加算部１１、デブロッキングフィルタ部１３及びエントロピー符号化部１５の処理内容を記述しているプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
【００５６】
次に動作について説明する。
ただし、ベクトル利用予測画像生成部４の代わりに、真裏画像利用予測画像生成部２０が実装されている点以外は、上記実施の形態１と同様であるため、主に真裏画像利用予測画像生成部２０の処理内容を説明する。
【００５７】
真裏画像利用予測画像生成部２０は、予測画像を生成する際、図１のベクトル利用予測画像生成部４のように、動き補償予測部３により探索された動きベクトルを用いずに、符号化対象ブロックと同位置における真裏画像の周辺画像を用いるものである。
まず、真裏画像利用予測画像生成部２０は、フレームメモリ１４から符号化対象ブロックと同位置にある真裏画像の周辺画像の読み出しを行う。
次に、真裏画像利用予測画像生成部２０は、イントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、その周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成し、それらの予測画像をイントラ予測モード特定部５に出力する。
【００５８】
イントラ予測モード特定部５は、真裏画像利用予測画像生成部２０が１７種類のイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで予測画像を生成すると、上記実施の形態１と同様に、それらの予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定し、そのイントラ予測モードを真裏画像利用予測画像生成部２０及び符号化制御部６に出力する。
真裏画像利用予測画像生成部２０は、イントラ予測モード特定部５からイントラ予測モードを受けると、そのイントラ予測モードで生成している予測画像をセレクタ７に出力する。
以下の処理は、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、画面内予測方向が異なるイントラ予測モード０〜８の中から、符号化対象ブロックの画面内予測処理に最適なイントラ予測モードを選択する画面内予測モード決定部１と、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モードで、符号化対象ブロックの周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する画面内予測画像生成部２と、符号化対象ブロックとフレームメモリ１４により格納されている１フレーム以上の参照画像を比較しながら動きベクトルを探索する動き探索処理を実施し、その動きベクトルを用いる画面間予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測部３と、イントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで、真裏画像の周辺画像を用いる画面内予測処理を実施して予測画像を生成する真裏画像利用予測画像生成部２０と、真裏画像利用予測画像生成部２０によりイントラ予測モード０〜８，ａ〜ｈで生成されている予測画像の中で、符号化対象ブロックとの差分が最小の予測画像を特定し、その予測画像の生成に用いているイントラ予測モードを特定するイントラ予測モード特定部５とを設け、符号化制御部６が、画面内予測モード決定部１により選択されたイントラ予測モード、イントラ予測モード特定部５により特定されたイントラ予測モード及び動き補償予測部３の画面間予測処理に用いられているインター予測モードの中から、最も符号化効率又は符号化画質が高くなる予測モードを選択するように構成したので、複数回の符号化を実施することなく、画面内予測方向を増やして、符号化効率や符号化画質を高めることができる効果を奏する。
【００６０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  画面内予測モード決定部（予測モード選択手段）、２  画面内予測画像生成部（第１の予測画像生成手段）、３  動き補償予測部（動きベクトル探索手段、動き補償予測手段）、４  ベクトル利用予測画像生成部（第２の予測画像生成手段）、５  イントラ予測モード特定部（イントラ予測モード特定手段）、６  符号化制御部（符号化制御手段）、７  セレクタ（差分画像生成手段）、８  減算部（差分画像生成手段）、９  周波数変換量子化部、１０  逆周波数変換逆量子化部、１１  加算部、１２  局部復号画像メモリ、１３  デブロッキングフィルタ部、１４  フレームメモリ、１５  エントロピー符号化部（可変長符号化手段）、２０  真裏画像利用予測画像生成部（第２の予測画像生成手段）。
【図１】
2012120086.tif 000006
【図２】
2012120086.tif 000007
【図３】
2012120086.tif 000008
【図４】
2012120086.tif 000009
【図５】
2012120086.tif 000010
【図６】
2012120086.tif 000011