"参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測における予測モードを推定するイントラ予測モード推定装置であって、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて、所定の参照領域の画像を、前記参照領域内で予め定めた第1領域の画像と、前記第1領域とは異なる前記参照領域内で予め定めた第2領域の画像に分割する参照領域決定部と、前記第2領域の画像の画素値から、イントラ予測モードに応じて関連付けた前記第1領域の画像の画素値に対する予測値を生成する第1領域画素値予測部と、前記第2領域の画像の画素値についてイントラ予測モードに応じて生成した前記予測値と、前記第1領域の画像の画素値との比較値を生成する比較部と、イントラ予測モード毎に前記第1領域と前記第2領域との間で比較した各画素の比較値を集計してイントラ予測モード毎の評価値を定め、イントラ予測に最適なイントラ予測モードを推定するイントラ予測モード推定部と、を備えることを特徴とするイントラ予測モード推定装置。前記推定したイントラ予測モードに基づいて、前記第1領域の画像の画素値を用いて前記予測対象領域の各画素を予測した予測画像を生成する予測画像生成部を更に備え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推定装置。前記イントラ予測は方向予測を含み、前記方向予測に関するイントラ予測モードを推定する際に、前記第1領域画素値予測部は、前記第2領域の画像の画素値から、イントラ予測の方向予測の予測方向とは逆方向の外挿で関連付けた前記第1領域の画像の予測値を生成することを特徴とする、請求項1又は2に記載のイントラ予測モード推定装置。前記イントラ予測は平均値予測を含み、前記平均値予測でイントラ予測モードを推定する際に、前記比較部は、前記第2領域の画像の画素値と前記第1領域の画像の画素値による平均値との比較値を生成することを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載のイントラ予測モード推定装置。参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する画像符号化装置であって、入力画像信号と予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成する減算部と、直交変換を用いて前記予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成する直交変換量子化部と、前記変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成するエントロピー符号化部と、前記変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行なう逆量子化逆直交変換部と、前記逆量子化逆直交変換部の出力の信号と前記予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、前記イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成する請求項2に記載のイントラ予測モード推定装置と、を備えることを特徴とする画像符号化装置。参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する画像符号化装置であって、入力画像信号とイントラ予測の予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成する第1の減算部と、直交変換を用いて前記予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成する直交変換量子化部と、前記変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成するエントロピー符号化部と、前記変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行なう逆量子化逆直交変換部と、前記逆量子化逆直交変換部の出力の信号と前記予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群から予測対象領域の画像パターンを予測する前記イントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成するとともに、前記イントラ予測における予測モードに関する情報をイントラ予測モード情報として生成するイントラ予測部と、前記画像メモリに格納された復号画像を入力する請求項1に記載のイントラ予測モード推定装置と、前記イントラ予測モード推定装置によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、前記イントラ予測モード推定情報と前記イントラ予測モード情報との差分をイントラ予測モード差分情報として生成する第2の減算部とを備え、前記エントロピー符号化部は、前記イントラ予測モード差分情報を加えて前記符号化ストリームを生成することを特徴とする画像符号化装置。参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する画像復号装置であって、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側のイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出するエントロピー復号部と、前記変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成する逆量子化逆直交変換部と、前記予測残差の信号と予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納される復号画像から予測画像を生成する請求項2に記載のイントラ予測モード推定装置とを備え、前記イントラ予測モード推定装置は、前記画像メモリに格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、前記イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成することを特徴とする画像復号装置。参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する画像復号装置であって、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側のイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出するとともに、画像符号化側のイントラ予測における予測モードに関する情報としてのイントラ予測モード情報に対して差分を示す所定のイントラ予測モード差分情報を抽出するエントロピー復号部と、前記変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成する逆量子化逆直交変換部と、前記予測残差の信号と、イントラ予測の予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリに格納する第1の加算部と、前記画像メモリに格納された復号画像を入力する請求項1に記載のイントラ予測モード推定装置と、前記イントラ予測モード推定装置によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、前記イントラ予測モード推定情報を前記イントラ予測モード差分情報に加算して、前記イントラ予測モード情報を復元する第2の加算部と、前記画像メモリに格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群及び前記復元されたイントラ予測モード情報を用いて予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成するイントラ予測部と、を備えることを特徴とする画像復号装置。参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測における予測モードを推定するイントラ予測モード推定装置として機能するコンピュータに、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて、所定の参照領域の画像を、前記参照領域内で予め定めた第1領域の画像と、前記第1領域とは異なる前記参照領域内で予め定めた第2領域の画像に分割するステップと、前記第2領域の画像の画素値から、イントラ予測モードに応じて関連付けた前記第1領域の画像の画素値に対する予測値を生成するステップと、前記第2領域の画像の画素値についてイントラ予測モードに応じて生成した前記予測値と、前記第1領域の画像の画素値との比較値を生成するステップと、イントラ予測モード毎に前記第1領域と前記第2領域との間で比較した各画素の比較値を集計してイントラ予測モード毎の評価値を定め、イントラ予測に最適なイントラ予測モードを推定するステップと、を実行させるためのプログラム。AVC/H264などのイントラ予測の処理として、予測ブロックの周辺画素を含む参照ブロックの画像特徴から、その方向性を示す画素値の0次ホールドや平均値により、予測ブロックを予測する処理が挙げられる。しかしながら、非特許文献1で提案されるDCIMでは、このようなイントラ予測の処理とは直接的に関係のない演算手段Sobel演算子を用いることによって、イントラ予測の処理における予測方向を推定している。したがって、イントラ予測の処理とDCIMとの間挙動の異なる演算間の相関があるものとして予測モード自体の予測に利用するものであるため、予測モード自体を予測するその予測の最適性には改善の余地がある。また、DCIMでは、イントラ予測の処理とは別に、異なる演算を更に導入する必要があり、処理コストの観点からも改善の余地がある。本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測における予測モードを推定するイントラ予測モード推定装置、画像符号化装置、画像復号装置、及びプログラムを提供することにある。前記した課題を解決するため、本発明によるイントラ予測モード推定装置は、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測における予測モードを推定するイントラ予測モード推定装置であって、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて、所定の参照領域の画像を、前記参照領域内で予め定めた第1領域の画像と、前記第1領域とは異なる前記参照領域内で予め定めた第2領域の画像に分割する参照領域決定部と、前記第2領域の画像の画素値から、イントラ予測モードに応じて関連付けた前記第1領域の画像の画素値に対する予測値を生成する第1領域画素値予測部と、前記第2領域の画像の画素値についてイントラ予測モードに応じて生成した前記予測値と、前記第1領域の画像の画素値との比較値を生成する比較部と、イントラ予測モード毎に前記第1領域と前記第2領域との間で比較した各画素の比較値を集計してイントラ予測モード毎の評価値を定め、イントラ予測に最適なイントラ予測モードを推定するイントラ予測モード推定部と、を備えることを特徴とする。また、本発明によるイントラ予測モード推定装置において、前記推定したイントラ予測モードに基づいて、前記第1領域の画像の画素値を用いて前記予測対象領域の各画素を予測した予測画像を生成する予測画像生成部を更に備えることを特徴とする。係る構成によれば、イントラ予測に用いる処理と相関性の高い処理によってイントラ予測モードの推定を行うことができる。このため、既存のイントラ予測に用いる処理に対して、本発明によるイントラ予測モード推定装置の処理を実行するハードウェアやソフトウェアの共通化が可能となり、ハードウェアやソフトウェアの規模や処理コストを縮小することができる。また、既存のイントラ予測に用いる処理に対して、本発明によるイントラ予測モード推定装置の処理が相関性の高い同様の演算子を用いて実行できるため、イントラ予測モードの推定の推定精度が向上する。本発明によるイントラ予測モード推定装置で推定されたイントラ予測モードは、そのままイントラ予測のモードの切り替えに用いることができるようになるし、他の任意の技法で決定されたイントラ予測モードのモード切替情報即ち、イントラ予測モード情報を指示するための事前情報イントラ予測モード情報の予測値として機能するイントラ予測モード推定情報に用いることができるようになる。また、本発明によるイントラ予測モード推定装置において、前記イントラ予測は方向予測を含み、前記方向予測に関するイントラ予測モードを推定する際に、前記第1領域画素値予測部は、前記第2領域の画像の画素値から、イントラ予測の方向予測の予測方向とは逆方向の外挿で関連付けた前記第1領域の画像の予測値を生成することを特徴とする。また、本発明によるイントラ予測モード推定装置において、前記イントラ予測は平均値予測を含み、前記平均値予測でイントラ予測モードを推定する際に、前記比較部は、前記第2領域の画像の画素値と前記第1領域の画像の画素値による平均値との比較値を生成することを特徴とする。係る構成によれば、方向予測や平均値予測によるイントラ予測モードの中から、絵柄テクスチャの方向性を反映した適切なモードを推定することができる。また、本発明による画像符号化装置は、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する画像符号化装置であって、入力画像信号と予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成する減算部と、直交変換を用いて前記予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成する直交変換量子化部と、前記変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成するエントロピー符号化部と、前記変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行なう逆量子化逆直交変換部と、前記逆量子化逆直交変換部の出力の信号と前記予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、前記イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成する本発明のイントラ予測モード推定装置と、を備えることを特徴とする。また、本発明による画像符号化装置は、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する画像符号化装置であって、入力画像信号とイントラ予測の予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成する第1の減算部と、直交変換を用いて前記予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成する直交変換量子化部と、前記変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成するエントロピー符号化部と、前記変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行なう逆量子化逆直交変換部と、前記逆量子化逆直交変換部の出力の信号と前記予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群から予測対象領域の画像パターンを予測する前記イントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成するとともに、前記イントラ予測における予測モードに関する情報をイントラ予測モード情報として生成するイントラ予測部と、前記画像メモリに格納された復号画像を入力する本発明のイントラ予測モード推定装置と、前記イントラ予測モード推定装置によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、前記イントラ予測モード推定情報と前記イントラ予測モード情報との差分をイントラ予測モード差分情報として生成する第2の減算部とを備え、前記エントロピー符号化部は、前記イントラ予測モード差分情報を加えて前記符号化ストリームを生成することを特徴とする。また、本発明による画像復号装置は、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する画像復号装置であって、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側のイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出するエントロピー復号部と、前記変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成する逆量子化逆直交変換部と、前記予測残差の信号と予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリに格納する加算部と、前記画像メモリに格納される復号画像から予測画像を生成する本発明のイントラ予測モード推定装置とを備え、前記イントラ予測モード推定装置は、前記画像メモリに格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、前記イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成することを特徴とする。また、本発明による画像復号装置は、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する画像復号装置であって、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側のイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出するとともに、画像符号化側のイントラ予測における予測モードに関する情報としてのイントラ予測モード情報に対して差分を示す所定のイントラ予測モード差分情報を抽出するエントロピー復号部と、前記変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成する逆量子化逆直交変換部と、前記予測残差の信号と、イントラ予測の予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリに格納する第1の加算部と、前記画像メモリに格納された復号画像を入力する本発明のイントラ予測モード推定装置と、前記イントラ予測モード推定装置によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、前記イントラ予測モード推定情報を前記イントラ予測モード差分情報に加算して、前記イントラ予測モード情報を復元する第2の加算部と、前記画像メモリに格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群及び前記復元されたイントラ予測モード情報を用いて予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である前記予測画像を生成するイントラ予測部と、を備えることを特徴とする。また、本発明のプログラムは、本発明のイントラ予測モード推定装置の各構成要素をコンピュータに実行させるためのプログラムとして構成することができる。本発明によれば、イントラ予測の方向予測及び平均値予測にとって最適なイントラ予測モードを推定することができる。先ず、イントラ予測及びイントラ予測モードと、本発明に係る参照領域、参照画素及び対象画素について説明する。イントラ予測とは、画像符号化又は映像符号化において、復号済みの画像領域参照ブロック内の画素値列に基づき、未復号の画像領域予測ブロック内の画素値列を予測する技術を云う。予測対象の複数の画素からなる予測ブロックと、復号済みの複数の画素からなる参照ブロックの例を図2に示す。図2A乃至図2Dにおいて、予測ブロック101は、参照ブロック102内の一部の領域の参照画素103斜線で示す画素列を用いて外挿や平均値演算によって予測されることが多い。図2においては、予測ブロック101の形状を8画素×8画素の正方形として例示したが、必ずしも8画素四方である必要はないし、正方形である必要もない。また、参照画素103も予測ブロック101に隣接する画素列とする必要はなく、隣接する2行又は2列以上の画素列とすることもでき、包括して、予測ブロック101に近接する参照ブロック102内の一部の領域の画素を参照画素103とすることができる。また、参照ブロック102もブロック状に限定する必要がないことから、本願明細書中、予測ブロック101の画素を予測するために参照する復号済みの複数の画素からなる画像領域を参照領域と称する。特に、後述で明らかとなるが、この参照領域の画素のうち外挿や平均値演算による予測ブロックの予測に用いる画素を参照画素と称して、複数の参照画素からなる領域を参照画像領域第1領域と称し、参照領域の画素のうちの参照画素以外の画素を対象画素と称して、複数の対象画素からなる領域を対象画像領域第2領域と称する。イントラ予測の方法としては、例えば、参照ブロック内の所定位置の画素値を所定の方向へ外挿することで予測ブロックの画素値列を得たり、参照ブロック内の所定位置の複数の画素値に対する演算例えば、平均値の結果を以て予測ブロックの画素値列を決定したりする方法がある。イントラ予測モードとは、複数種のイントラ予測の予測方法を区別するための識別子であり、本願明細書中では、図13に例示するように、複数種のイントラ予測の予測方法を予測モード番号m=0,1,2,...,Mによって識別することができる。図13では、AVC/H264で用いられる代表的な9種類について例示しているが、例えば、非特許文献2のDCIMDifferentialCodingofIntraModesで提案されるように、33種類の異なる方向予測と、1種類の平均値予測とからなる最大34種類のイントラ予測モードを定義することもできる。尚、本願明細書中、イントラ予測モードを、単に予測モードとも称する。以下、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置について説明する。イントラ予測モード推定装置図1は、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置のブロック図である。イントラ予測モード推定装置1は、復号済みの参照領域例えば、図2に例示する参照ブロック102の画像信号を入力し、参照領域の画像パターンから予測対象領域例えば、図2に例示する予測ブロック101の画像パターンを予測するイントラ予測における予測モードを推定する装置である。イントラ予測モードに応じて参照ブロック102の領域を異なるものに変化させるよう予め定義することができるが、以下に説明する例では、入力される参照領域の画像は、図2Aに示す参照ブロック102の画像を含む例を代表的に説明する。イントラ予測モード推定装置1は、複数のイントラ予測モードの中から最適な1つ又は複数の予測モードを推定するか、もしくは複数のイントラ予測モードを最適と推定されるものから順に整順して、その結果をイントラ予測モード推定情報として生成する。図1に示すように、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置1は、参照領域決定部2と、第1領域画素値予測部3と、比較部4と、イントラ予測モード推定部5と、予測モード画素走査制御部6と、予測画像生成部7とを備える。参照領域決定部2は、所定の参照領域の画像を入力し、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて、所定の参照領域の画像を、参照領域内で予め定めた第1領域参照画像領域の画像と、第1領域とは異なる参照領域内で予め定めた第2領域対象画像領域の画像に分割し、第1領域の画像を比較部4に送出し、第2領域の画像を第1領域画素値予測部3に出力する。複数種のイントラ予測モードの情報や第1領域及び第2領域の情報は、予測モード画素走査制御部6が保持するメモリ図示せずに格納されており、予測モード画素走査制御部6は、複数種のイントラ予測モードのそれぞれを走査するよう参照領域決定部2を制御する。また、後述する図4及び図5を参照する実施例の説明で明らかとなるが、予測モード画素走査制御部6は、参照領域決定部2に対して、それぞれのイントラ予測モードに応じて、第2領域対象画像領域の画像を構成する画素をそれぞれ走査させ、イントラ予測モードに応じた第2領域の画像の或る画素に対応する第1領域の画像の画素を決定させる。これにより、参照領域決定部2は、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて分割した第1領域参照画像領域の画像の或る画素と第2領域対象画像領域の画像の画素を、走査するイントラ予測モードに応じて関連付けることができる。第1領域画素値予測部3は、第2領域対象画像領域の画像の画素値から、走査するイントラ予測モードに応じて関連付けた第1領域参照画像領域の画像の画素値に対する予測値を生成し、比較部4に送出する。例えば、方向予測に関するイントラ予測モードを推定する際に、第1領域画素値予測部3は、第2領域対象画像領域の画像の画素値から、イントラ予測の方向予測の予測方向とは逆方向の外挿で関連付けた第1領域の画像の画素値に対する予測値を生成する。この予測値を生成するにあたり、第2領域対象画像領域における画素と第1領域における画素との間のユークリッド距離に応じた重みづけを第2領域対象画像領域の画像の画素値に施して、第1領域の画像の画素値に対する予測値を生成することができるし、単に、第2領域対象画像領域の画像の画素値を第1領域の画像の画素値に対する予測値としてもよい。比較部4は、イントラ予測モード毎に第2領域対象画像領域で走査した全ての画素について、第2領域の画像の画素値についてイントラ予測モードに応じて生成した予測値と、第1領域参照画像領域の画像の画素値とを比較して、その比較結果を示す比較値をイントラ予測モード推定部5に送出する。例えば、比較部4は、第2領域対象画像領域で走査した全ての画素について、第2領域対象画像領域の画像の画素値と第1領域参照画像領域の画像の画素値との差分値を比較値としてイントラ予測モード推定部5に送出する。また、平均値予測でイントラ予測モードを推定する際には、参照領域決定部2は、第1領域内の各画素の画素値による平均値を生成して比較部4に送出することができ、比較部4は、第2領域で走査した全ての画素について、第2領域の画像の画素値と第1領域内の各画素の画素値による平均値とを比較して、その比較結果を示す比較値を生成する。イントラ予測モード推定部5は、イントラ予測モード毎に第2領域対象画像領域で走査した全ての画素についての比較値つまり、第1領域と第2領域との間で比較した各画素の比較値を集計して、イントラ予測モード毎の評価値を定め、複数種のイントラ予測モードの評価値に基づいてイントラ予測に最適なイントラ予測モードを推定する。評価値は、イントラ予測モード毎に関連付けた第1領域における画素と第2領域における画素との類似度を示すものであればよい。即ち、イントラ予測モード推定部5は、複数種のイントラ予測モードの評価値に基づいてイントラ予測に最適なイントラ予測モードを推定するにあたり、類似度を最大にする予測モードを、イントラ予測に最適なイントラ予測モードとして推定し、この推定したイントラ予測モードをイントラ予測モード推定情報として生成する。類似度を最大にする予測モードの例として、後述するように差分で得られる評価値を最小にする予測モードとするか、又は相互相関で得られる評価値を最大にする予測モードとすることができる。尚、イントラ予測モード推定部5は、走査するイントラ予測モード毎の評価値を定めるたびに、その旨を予測モード画素走査制御部6に送出する。また、イントラ予測モード推定部5は、予測モード画素走査制御部6によるイントラ予測モード及び第2領域対象画像領域における画素に関する走査完了の情報を取得することで、走査するイントラ予測モード毎の評価値を定めることができる。即ち、イントラ予測モード推定装置1は、複数種のイントラ予測モードに応じて第2領域対象画像領域の画像から予測した予測値と、第1領域参照画像領域の画像との比較にて最も類似するものを選定することにより、イントラ予測にとって最適なイントラ予測モードを推定する。後述する実施例では、第1領域参照画像領域の画像を1画素ずつ走査して比較しているが、イントラ予測モード毎の評価値を定めることができればよいので、2画素おきとするなど間欠走査してもよい。特に、イントラ予測モード推定装置1において、イントラ予測モード推定部5は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との類似度を最大にする予測モードを、イントラ予測に最適なイントラ予測モードとして推定する。より具体的には、イントラ予測モード推定部5は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との差分に基づく評価値の最小化により、イントラ予測にとって最適なイントラ予測モードの推定を行うか、又は相互相関で得られる評価値の最大化により、イントラ予測にとって最適なイントラ予測モードの推定を行うことができる。尚、差分に基づく評価値と相互相関で得られる評価値に関して、実質的に同様な演算で評価値を定めるものであるが、差分に基づく評価値については最小化が最も高い類似度を示す目安となり、相互相関で得られる評価値については最大化が最も高い類似度を示す目安となることから区別している。また、イントラ予測モード推定装置1において、イントラ予測モード毎の評価値は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との差分の絶対値和とすることができる。また、イントラ予測モード推定装置1において、イントラ予測モード毎の評価値は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との差分の絶対値のn乗nは正の整数の和とすることができる。尚、イントラ予測モード毎の評価値を差分の絶対値のn乗nは正の整数の和とする以外にも、単純な差分のn乗nは正の整数の和とすることも考えられ、即ち、イントラ予測モード毎の評価値は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との差分のn乗の和とすることができる。また、イントラ予測モード推定装置1において、イントラ予測モード毎の評価値は、第2領域対象画像領域の画像から第1領域参照画像領域を予測した画像と、元の第1領域参照画像領域の画像との差分の絶対値の最大値とすることができる。これらのイントラ予測モード毎の評価値の算出は、差分演算や総和演算といった平易な演算操作によりイントラ予測モードの推定を行うことができ、更に、既存のイントラ予測との相関性の高い処理となるため、例えば、非特許文献1で提案されるDCIMよりも処理コストを低減させつつ、高信頼性の推定を行うことが可能である。予測画像生成部7は、イントラ予測モード推定部5によって推定したイントラ予測モードに基づいて、第1領域参照画像領域の画像の画素値を用いて外挿又は平均値演算を行うことにより、予測ブロックの各画素を予測した予測画像を生成する。本実施形態のイントラ予測モード推定装置1によって、図2に例示するように参照領域として予め定められた参照ブロック102内の画素値列から、図13に例示する各イントラ予測モードの評価値を算出し、複数のイントラ予測モードの中から最適な1つをモード推定値最適として推定した予測モード番号として選定する場合には、評価値を基に類似度を最大にする予測モードを以てモード推定値とし、このモード推定値をイントラ予測モード推定情報として生成する。また、イントラ予測モード推定装置1aが複数のイントラ予測モードの中から最適なものから複数個N個とするをモード推定値として選定する場合には、この評価値をn番目に最小又は最大にする予測モードをn∈{1,2...N}について求め、これら予測モードの集合を以てモード推定値n番目に最適として推定した識別子を付した予測モード番号の集合とし、このモード推定値をイントラ予測モード推定情報として生成する。更に、イントラ予測モード推定装置1aが複数のイントラ予測モードを最適と推定されるものから順に整順して、その結果をモード推定値とする場合には、この評価値をn番目に最小又は最大にする予測モードをn∈{12...N}について求め、これら予測モードをnの昇順又は降順に整順した数列を以てモード推定値最適として推定した順序を示すように整順した予測モード番号の集合とし、このモード推定値をイントラ予測モード推定情報として生成する。図3は、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1において、方向予測の一例について予測モードに関する評価値の算出を説明する図である。図3A及び図3Bは、図2Aの参照ブロック102についてそれぞれの予測方向104で参照してイントラ予測モードの評価値を算出する算出法を示している。通常のイントラ予測において、予測ブロック101の或る画素の予測値を求めるために、その画素から予測方向104の方向へ半直線を延ばし、この半直線がいずれの参照画素103の近傍を通過するかを求め、求められた参照画素103の画素値を以て予測画素値とすることで、予測方向104に沿った外挿を行う。図3に示すように、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1では、参照ブロック102内の各画素対象画素105について、予測方向104と逆方向の半直線106を引き、この半直線106がいずれの参照画素103を通過するかを求め、求めた参照画素107の画素値と、当該対象画素105の画素値とを比較する。本実施形態のイントラ予測モード推定装置1は、対象画素105を参照ブロック102内で走査し、それぞれ比較値を求め、これら比較値に基づいて評価値を定め、この評価値に基づいて最適なイントラ予測の予測モードを推定する。例えば、予測モード番号mに対する評価値Emを以下の手順で求める。参照画素103の集合をLとおく。参照ブロック102の領域領域Qとおくから領域Lを除いた領域をRとおく。参照画素103のうち水平に並ぶ参照画素群の中心を貫き且つ参照画素群の領域内に属する線分109と、参照画素103のうち垂直に並ぶ参照画素群の中心を貫き且つ参照画素群の領域内に属する線分110とを合わせた2線分をdとおく。画像座標位置ベクトルxの画素値をIxとおく。対象画素105の画像座標をp、対応する参照画素の画像座標rp;mとおく。対象画素105を始点とし、予測方向104とは平行且つ逆方向に向かう半直線106をhp;mとおく。このとき、参照画素107の画像座標rp;mを、式1から求める。尚、式1の右辺の条件を満たす画素が存在しない場合、rp;mには参照画素なしを意味する例外値を設定する。rp;mが参照画素なしではない参照画素があった画素の集合図3の例では太い点線108に囲まれた領域をSとおく。予測モード番号mに対する評価値Emは、例えば、式2を用いることができる。ここに、nは実数である。nは、好ましくは正の実数である。例えば、n=1やn=2を用いることができる。n=1のとき、式1は領域Sにおける予測残差の絶対値の平均値を表す。また例えば、評価値Emを、式3により求めてもよい。予測モードには、平均値予測を含めても構わない例えば、図13に例示する予測モード番号m=2。平均値予測による場合、評価値Emは、式4又は式5により定めることができる。ここに、μは参照画素の集合Lにおける画素値の平均値である。尚、領域Sは、例えば、S=Rとすることができる。平均値予測を実装する方法の一例を述べる。先ず、画像Ixを記憶するメモリに、画素値データを記憶するのに足りる記憶領域を余分に確保する。この記憶領域を参照するアドレスここでは、当該記憶領域を参照する例外的な画像座標値をAavとおく。評価値Em=平均値予測モードを求めるのに先立って、集合Lに含まれる画素値の平均値μを求めておき、IAav=μとしてメモリに格納する。rp;m=平均値予測モードを、画像座標pによらずrp;m=平均値予測モード=Aavと設定することで、式4は式2により演算可能となる。また、式5も式3により演算可能となる。イントラ予測モード推定装置1は、異なる複数のモードm評価対象とする予測モード番号mの集合をW={0,12...M}、集合Wの要素数をTとするに対する評価値Eに基づいてモード推定値Pをイントラ予測モード推定情報として出力する。例えば、イントラ予測モード推定装置1は、評価値Emを最小とする予測モード番号m又は評価値Emを最大とする予測モードを基に推定する予測モード番号mを以て、モード推定値Pとする。評価値Emの最小及び最大を求めるために、それぞれ式6及び式7のように定義することができる。また、例えば、イントラ予測モード推定装置1は、評価値Emを1乃至k番目2≦k≦T、kは整数に最小又は最大とする予測モード番号mの集合を以て、モード推定値Pとしてもよい。更に、例えば、イントラ予測モード推定装置1は、評価値Emを1乃至k番目2≦k≦T、kは整数に最小にする予測モード番号mもしくは最大にする予測モードから推定する最適な予測モード番号mを、kに関する昇順又は降順に並べた数列を以て、モード推定値Pとしてもよい。本実施形態のイントラ予測モード推定装置1は、後述するように、画像符号化装置や画像復号装置に組み入れることができる。本実施形態のイントラ予測モード推定装置1によって生成されるイントラ予測モード情報や予測画像は、組み入れる画像符号化装置や画像復号装置の用途に応じて、イントラ予測モード情報及び予測画像、或いはイントラ予測モード情報と予測画像のうちのいずれか一方のみを利用することができることに留意する。したがって、予測画像生成部7は、用途によって必ずしも設ける必要はない。以下、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置に基づいて、より具体的な実施例を説明する。以下の実施例では、第2領域対象画像領域の画素の画素値を第1領域参照画像領域の画素の予測値とする例を説明する。第1実施例のイントラ予測モード推定装置図4は、本発明による第1実施例のイントラ予測モード推定装置のブロック図である。第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aは、方向予測に関するイントラ予測モード推定装置の構成の一例を示すブロック図であり、画素走査部11と、対象画素読出部12と、モード走査部13と、参照画素決定部14と、参照画素読出部15と、比較部16と、集計部17と、予測モード決定部18と、画像メモリ20とを備える。画像メモリ20は、参照領域画像格納部として機能する一時記憶メモリである。入力された参照領域画像を保持する画像メモリ20は、イントラ予測モード推定装置1の構成要素に含めてもよいし、イントラ予測モード推定装置1の外部に接続されるものとして構成してもよい。先ず、第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aにおいて、図1に示すイントラ予測モード推定装置1と対応関係について説明する。第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aに入力される所定の参照領域の画像は、画像メモリ20に格納される。図1における参照領域決定部2は、予め定められた複数種のイントラ予測モードのそれぞれに応じて、参照領域内で予め定めた第1領域参照画像領域の画像と、第1領域とは異なる参照領域内で予め定めた第2領域対象画像領域の画像に分割する。これは、図4における画素走査部11、モード走査部13、参照画素決定部14及び参照画素読出部15に対応する。図1における第1領域画素値予測部3は、第2領域対象画像領域の画像の画素値から、走査するイントラ予測モードに応じて関連付けた第1領域参照画像領域の画像の画素値に対する予測値を生成する。これは、図4における対象画素読出部12に対応する。図1における比較部4は、図4における比較部16に対応する。図1におけるイントラ予測モード推定部5は、図4における集計部17及び予測モード決定部18に対応する。図1における予測モード画素走査制御部6は、図4では、クロックにより、画素走査部11、モード走査部13及び集計部17を制御する例を示している。尚、図4では、図1における予測画像生成部7の記載は省略している。画像メモリ20に保持する参照領域画像は、符号化対象の画像1フレーム全体であっても構わないし、このフレームの一部分であっても構わない。ただし、画像メモリ20には参照ブロック102の各画素値を含むものとする。画素走査部11は、参照ブロックQのうち参照画素群Lを除いた領域Rに含まれる画素を走査するため、クロック信号に同期して、領域R内に含まれる画素の画像座標を所定の順序で順次出力する。この所定の順序としては、例えば、一般的なプログレッシブの走査線による画素走査と同様に、垂直方向の上から下へ移動する走査線上の画素を、水平方向の左から右へ順次選択する順序を用いることができる。この順序は、例えば、ROMReadOnlyMemoryやRAMRandomAccessMemoryなどのメモリ上に配列をとり、この配列のアドレスの若い順に走査すべき画素の画像座標を順番に記憶させておき、クロックのタイミングに同期して計数するカウンタによってアドレスをメモリに与え、当該アドレスに記憶されている画像座標を読み出すことで実現することができる。画素走査部11は、領域R内に含まれる画素を全て走査し終えたときに、画素走査完了信号を出力する。対象画素読出部12は、画像メモリ20に記憶された参照領域の画像Ixのうち、指定された画像座標pにある画素対象画素の画素値Ipを読み出すため、画像座標に対応するメモリアドレスを画像メモリ20へ出力し、画像メモリ20からデータを読み出し、読み出されたデータを対象画素値として比較部16へ出力する。モード走査部13は、画素走査完了信号の入力される都度、出力する予測モード番号mを順次変化させる。予測モード番号は、M個Mは2以上の整数の予測モードを区別するための識別子である。モード走査部13は、例えば、M回の画像操作完了信号の入力を以て、M種類の全ての予測モード番号の出力を順次行う。また、例えば、モード走査部13は、所定回数2回以上M回未満の画像操作完了信号の入力を以て、全予測モードのうち一部だけを走査するよう動作させても構わない。モード走査部13は、走査すべき所定の予測モード番号を全て走査し終えたときには、モード走査完了信号を出力する。参照画素決定部14は、入力された画像座標対象画素の画像座標pと、入力された予測モード番号mとから、参照画素の画像座標rp;mを求め、これを出力する。例えば、図3の例では、対象画素の画像座標105と、予測モード番号mとに基づき、参照画素107の画像座標を求め、求めた画像座標を出力する。予測方法が方向予測directionalmodeの場合には、対象画素の画像座標pと、予測モード番号mとから、参照画素の画像座標rp;mは一意に決まる。このため、参照画素決定部14は、例えば、対象画素の画像座標pと予測モード番号mとを引数にとるルックアップテーブルとして実装することができる。参照画素読出部15は、画像メモリ20に記憶された画像Ixのうち、指定された画像座標rp;mにある画素参照画素の画素値Irp;mを読み出すため、画像座標に対応するメモリアドレスを画像メモリ20へ出力し、画像メモリ20からデータを読み出し、読み出されたデータを参照画素値として比較部16へ出力する。比較部16は、対象画素読出部12から入力された対象画素値Ipと、参照画素読出部15から入力された参照画素値Irp;mを比較し、比較結果を示す比較値dp;mを出力する。例えば、比較部16は、対象画素値Ipと参照画素値Irp;mとの差を比較値dp;mとする。集計部17は、比較部16から入力された比較値dp;mを、対象画素の画像座標pに関して予測モード番号m毎に集計する。集計部17は、集計値tを所定のメモリ図示せずに記憶することができる。集計部17は、画素走査完了信号が入力されたとき、その内部の記憶手段をクリアする例えば、t=0とするものとする。集計部17は、入力されたクロックのタイミングにおいて、入力された比較値dp;mに基づいて、集計値tを更新する。例えば、集計部17は、式9により集計値tを更新する。ここに、nは正の実定数とする。例えば、n=1のときには、集計部17は対象画素値Ipと参照画素値Irp;mとの差のL1ノルムを求めるよう動作する。また、例えば、n=2のときには、集計部17は対象画素値Ipと参照画素値Irp;mとの差のL2ノルムユークリッドノルムの2乗を求めるよう動作する。尚、nが偶数の場合には式9の絶対値演算を省略することができる。また、例えば、集計部17は、式10により集計値tを更新する。式10によれば、集計部17は対象画素値Ipと参照画素値Irp;mとの差のL∞ノルムを求めるよう動作する。予測モード決定部18は、画素走査完了信号のタイミングで、集計値tの入力を受け付け、受け付けた集計値をtmとして評価値の算出に用いる集計値tを受け付けた瞬間の予測モード番号がmであったとする。即ち、対象画素pに関する予測モード番号mにおける比較値dp;mを、領域Rについて集計し終えたときの集計値tmとする。予測モード決定部18は、モード走査完了信号が入力される間隔毎に、予測モード番号mの集計値tmを、式2又は式3における評価値Emとし、式6又は式7に基づいて最適なイントラ予測モードを推定し、この推定結果を示すモード推定値Pをイントラ予測モード推定情報として出力する。例えば、予測モード決定部18は、式11で示されるように、モード走査完了信号が入力される間隔内において、集計値tmが最も小さかった予測モード番号mを以て、モード推定値Pとする。尚、式7の説明と同様に、予測モード決定部18は、集計値tmが最も大きかった予測モードを基に決定した予測モード番号mを以て、モード推定値Pとしてもよい。このほか、予測モード決定部18は、例えば、集計値tmの小さい又は大きい方から所定の個数の予測モード番号集合をモード推定値Pとして決定してもよいし、集計値tmの小さい又は大きい順に所定個数の予測モード番号mを並べた数列をモード推定値Pとして決定してもよい。第2実施例のイントラ予測モード推定装置図5は、本発明による第2実施例のイントラ予測モード推定装置のブロック図である。第2実施例のイントラ予測モード推定装置1bは、方向予測及び平均値予測に関するイントラ予測モード推定装置の構成の一例を示すブロック図であり、画素走査部11と、対象画素読出部12と、モード走査部13と、参照画素決定部14と、参照画素読出部15と、比較部16と、集計部17と、予測モード決定部18と、平均値設定部19と、画像メモリ20とを備える。画像メモリ20は、参照領域画像格納部として機能する一時記憶メモリである。入力された参照領域画像を保持する画像メモリ20は、イントラ予測モード推定装置1の構成要素に含めてもよいし、イントラ予測モード推定装置1の外部に接続されるものとして構成してもよい。第2実施例のイントラ予測モード推定装置1bは、第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aと比較して、予測モードに平均値予測を含めるために、平均値設定部19を更に備える点で相違する。したがって、第2実施例のイントラ予測モード推定装置1bは、平均値設定部19の処理以外については、第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aと同様であり、同様な構成要素には同一の参照番号を付している。以下、第1実施例とは相違する、平均値予測時の評価値を定める点について説明する。平均値設定部19は、画像メモリ20から、参照領域の画像Ixの画素群参照画素103の領域L内の画素群の画素値を読み出し、その平均値を計算し、画像メモリ20に格納する。平均値の計算にあたっては、所定のビット未満例えば、1未満に対して丸め処理を行っても構わない。得られた平均値は、画像メモリ20にて画像Ixと干渉しないメモリアドレスAavに記憶する。参照画素決定部14は、予測モード番号mが平均値予測例えば、図13における予測モード番号m=2のときには、画素走査部11から入力される対象画素の画像座標の如何によらず、常に、画像Ix内の画像座標とは異なる特別な画像座標例えば、-1-1を出力する。参照画素読出部15は、この特別な画像座標が入力されたときには、画像メモリ20からメモリアドレスAavに記憶された画素値即ち、式4又は式5に示される平均値μを読み出し、これを参照画素値として比較部16へ出力する。比較部16は、対象画素値Ipと平均値μとの差を比較値dp;mとする。集計部17は、第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aと同様に、比較部16から入力された比較値dp;mを、対象画素の画像座標pに関して集計する。予測モード決定部18は、予測モード番号mが平均値予測を示すときの集計値tmを、式4又は式5における評価値Emとする。これにより、予測モード決定部18は、モード走査完了信号が入力される間隔毎に、方向予測及び平均値予測を含む予測モード番号mの集計値tmから評価値Emを定め、式6又は式7に基づいて最適なイントラ予測モードを推定し、この推定結果を示すモード推定値Pをイントラ予測モード推定情報として出力する。例えば、予測モード決定部18は、第1実施例のイントラ予測モード推定装置1aと同様に、式11で示されるように、モード走査完了信号が入力される間隔内において、集計値tmが最も小さかった予測モード番号mを以て、モード推定値Pとする。尚、式7の説明と同様に、予測モード決定部18は、集計値tmが最も大きかった予測モードを基に決定した予測モード番号mを以て、モード推定値Pとしてもよい。以上の第1実施例及び第2実施例で説明したように、イントラ予測モード推定装置1は、イントラ予測モードに平均値予測を含む場合であっても動作させることが可能となる。次に、図1、図3及び図6を参照して、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1の動作の一例を説明する。装置動作先ず、参照領域決定部2によって、所定の参照領域の画像を入力し、予め定められた複数種のイントラ予測モードのうち特定の予測モード番号例えば、m=0について、参照領域内で予め定めた第1領域参照画像領域の画像と、第1領域とは異なる参照領域内で予め定めた第2領域対象画像領域の画像に分割するステップS11。次に、参照領域決定部2によって、図3を参照して説明したように、予測モード番号mの予測方法に対して、対象画素pに対応する参照画素rを決定するステップS12。次に、第1領域画素値予測部3によって、予測モード番号mの予測方法に応じて関連付けた対象画素pの画素値から、当該参照画素rの画素値に対する予測値を生成するステップS13。次に、比較部4によって、予測モード番号mの予測方法に応じて関連付けた対象画素pからの予測値と、当該参照画素rの画素値とを比較し、その比較結果を示す比較値を算出するステップS14。次に、予測モード画素走査制御部6によって、予測モード番号mの予測方法について、対象画像領域にて走査する全ての対象画素を比較するまでステップS12乃至S14を繰り返し行うよう制御するステップS15。次に、イントラ予測モード推定部5によって、予測モード番号mにおける対象画像領域に関する全ての比較値を集計して、予測モード番号mにおける評価値を定めるステップS16。次に、予測モード画素走査制御部6によって、全ての予測モードに関して比較値を集計するまで、ステップS12乃至S16を繰り返し行うよう制御するステップS17。例えば、予測モード画素走査制御部6は、予測モードが、図13で示すようなイントラ予測番号m∈{0,12...M}で与えられる場合に、m=0から開始したときは、m=m1として、ステップS12乃至S16を繰り返し行うよう制御するステップS18。最終的に、イントラ予測モード推定部5によって、全ての予測モードで集計した比較値を基に評価値を定め、最適な予測モードを決定し、決定した予測モードをイントラ予測の予測モードとして推定するステップS19。このように、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1は、方向予測及び平均値予測におけるイントラ予測にとって最適なイントラ予測モードを決定することができ、AVC/H.264等の既存のイントラ予測に用いる処理との整合性の高い処理つまり、相関性の高い処理によってイントラ予測モードの推定を行うことができる。このため、イントラ予測処理を実行するハードウェアやソフトウェアの共通化も可能となり、差分演算や総和演算といった平易な演算操作によりイントラ予測モードの推定を行うことができることから、ハードウェアやソフトウェアの規模や処理コストを縮小することができる。また、既存のイントラ予測の処理との整合性が高い処理つまり、相関性の高い処理でイントラ予測モードの推定を行うことから、既存のイントラ予測で予測する予測モードに対する推定精度を向上させることができる。後述するように、イントラ予測モード推定装置1で推定されたイントラ予測モードは、そのままイントラ予測のモード切替に用いることができるようになるし、他の任意の技法で決定されたイントラ予測モードのモード切替情報イントラ予測モード情報を指示するための事前情報イントラ予測モード情報の予測値に用いることができるようになる。また、イントラ予測モード推定装置1は、方向予測に関する予測モードを推定する際には、第2領域対象画像領域の画素の画素値から、イントラ予測の方向予測の予測方向とは逆方向の外挿で関連付けた第1領域参照画像領域の画素の予測値を生成し、平均値予測でイントラ予測モードを推定する際には、参照領域例えば、参照ブロック102内の第1領域参照画像領域の各画素の画素値による平均値を用いることから、方向予測や平均値予測によるイントラ予測モードの中から、絵柄テクスチャの方向性を反映した適切なモードを推定することができるようになる。次に、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1を画像符号装置及び画像復号装置に適用した例を説明する。第1実施形態の画像符号化装置及び画像復号装置図7は、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置を備える第1実施形態の画像符号化装置を示すブロック図である。図8は、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置を備える第1実施形態の画像復号装置を示すブロック図である。画像符号化装置本実施形態の画像符号化装置50aは、減算部51と、直交変換量子化部52と、逆量子化逆直交変換部53と、加算部54と、画像メモリ55と、イントラ予測モード推定装置1と、エントロピー符号化部57とを備える。インター予測に関する説明は、本発明の主題と直接関係しないため省略する。具体的には、本実施形態の画像符号化装置50aは、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する装置であり、本発明に係る予測画像を生成するイントラ予測モード推定装置1を備える。減算部51は、入力画像信号とイントラ予測モード推定装置1によって生成した予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成して直交変換量子化部52に送出する。直交変換量子化部52は、直交変換を用いて減算部51から得られる予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成して逆量子化逆直交変換部53及びエントロピー符号化部57に送出する。エントロピー符号化部57は、直交変換量子化部52から得られる変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成する。逆量子化逆直交変換部53は、直交変換量子化部52から得られる変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行ない、当該逆変換の結果である予測残差の信号を生成して加算部54に送出する。加算部54は、予測残差の信号と予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリ55に格納する。イントラ予測モード推定装置1は、画像メモリ55に格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である予測画像を生成して減算部51及び加算部54に送出する。ここで、エントロピー符号化部57は、イントラ予測における予測モードに関する情報を外部に出力しないように符号化ストリームを生成する。画像復号装置また、図8に示すように、本実施形態の画像復号装置70aは、エントロピー復号部71と、逆量子化逆直交変換部72と、加算部73と、イントラ予測モード推定装置1と、画像メモリ75とを備える。具体的には、本実施形態の画像復号装置70aは、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する装置であり、本発明に係る予測画像を生成するイントラ予測モード推定装置1を備える。エントロピー復号部71は、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側本例では、画像符号化装置50aのイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出し、逆量子化逆直交変換部72に送出する。逆量子化逆直交変換部72は、エントロピー復号部71から得られる変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成し、加算部73に送出する。加算部73は、逆量子化逆直交変換部72から得られる予測残差の信号と、イントラ予測モード推定装置1によって生成される予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリ75に格納する。イントラ予測モード推定装置1は、画像メモリ75に格納され復号済みの画素群からなる参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、イントラ予測における予測モードを推定して当該イントラ予測の結果である予測画像を生成し、加算部73に送出する。また、図7及び図8では、図11に示す従来の画像符号化装置50、及び図12に示す画像復号装置70と同様な構成要素には同一の参照番号を付しており、本実施形態の画像符号化装置50a及び画像復号装置70aと、従来の画像符号化装置50及び画像復号装置70との比較において、本実施形態の画像符号化装置50a及び画像復号装置70aは、イントラ予測部56,74の代わりに、イントラ予測モード推定装置1を用いる点で相違する。この相違点について、以下、詳細に説明する。従来の画像符号化装置50におけるイントラ予測部56は、UDI非制限デジタル情報として、イントラ予測の予測方法に対して予測モード番号を割り当て、予め定めた予測モード番号をイントラ予測モード情報として画像復号装置70に伝送することで、従来の画像復号装置70ではイントラ予測の予測方法を定義する予測モードを特定することができるようにしていた。このため、画像情報のほかに、イントラ予測モード情報を伝送する必要があった。本実施形態の画像符号化装置50a及び画像復号装置70aは、イントラ予測モード推定装置1を備えており、イントラ予測モード推定装置1は、画像メモリ55,75に格納される復号済みの画素を参照領域の画素として、複数種のイントラ予測モードに応じて予測したそれぞれの第1領域参照画像領域の画像と参照領域における第2領域対象画像領域の画像との比較にて最も類似するものを選定することにより、イントラ予測におけるイントラ予測モードを推定し、予測画像を生成する。したがって、第1実施形態の画像符号化装置50a及び画像復号装置70aによれば、イントラ予測モード情報の伝送を不要にすることができ、伝送効率を高めることができる。更に、本実施形態の画像復号装置70aを、従来の画像符号化装置50による符号化ストリームを復号する装置として利用することもできる。従来の画像符号化装置50による符号化ストリームに含められるイントラ予測モード情報を全く用いることなくイントラ予測が可能であり、或いはまた、従来の画像符号化装置50による符号化ストリームに含められるイントラ予測モード情報を参考値として用いるように構成してもよい。つまり、本実施形態の画像復号装置70aは、本実施形態の画像符号化装置50aと従来の画像符号化装置50との区別なく利用することができる。第2実施形態の画像符号化装置及び画像復号装置図9は、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置を備える第2実施形態の画像符号化装置を示すブロック図である。図10は、本発明による一実施形態のイントラ予測モード推定装置を備える第2実施形態の画像復号装置を示すブロック図である。画像符号化装置本実施形態の画像符号化装置50bは、第1の減算部51と、直交変換量子化部52と、逆量子化逆直交変換部53と、加算部54と、画像メモリ55と、イントラ予測部56と、イントラ予測モード推定装置1と、エントロピー符号化部57と、第2の減算部58とを備える。インター予測に関する説明は、本発明の主題と直接関係しないため省略する。具体的には、本実施形態の画像符号化装置50bは、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を符号化する装置であり、本発明に係るイントラ予測モード推定情報を生成するイントラ予測モード推定装置1を備える。第1の減算部51は、入力画像信号とイントラ予測部56によって生成される予測画像の信号との差分をとり、当該差分の結果である予測残差の信号を生成し、直交変換量子化部52に送出する。直交変換量子化部52は、直交変換を用いて第1の減算部51から得られる予測残差の信号を変換して係数を求め、該係数を所定の量子化幅で量子化し、当該量子化の結果である変換係数を生成し、逆量子化逆直交変換部53及びエントロピー符号化部57に送出する。エントロピー符号化部57は、直交変換量子化部52から得られる変換係数に対してエントロピー符号化を施し、符号化ストリームを生成する。逆量子化逆直交変換部53は、直交変換量子化部52から得られる変換係数に対して量子化及び直交変換の逆変換を行ない、当該逆変換の結果である予測残差の信号を生成し、加算部54に送出する。加算部54は、逆量子化逆直交変換部53から得られる予測残差の信号と当該予測画像の信号とを加算し、当該加算の結果である復号画像を画像メモリ55に格納する。イントラ予測部56は、画像メモリ55に格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群から予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である予測画像を生成して第1の減算部51及び加算部54に送出するとともに、イントラ予測における予測モードに関する情報をイントラ予測モード情報として生成して第2の減算部58に送出する。第2の減算部58は、イントラ予測モード推定装置1によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、このイントラ予測モード推定情報とイントラ予測部56によるイントラ予測モード情報との差分をイントラ予測モード差分情報として生成し、エントロピー符号化部57に送出する。エントロピー符号化部57は、イントラ予測モード情報を外部に出力する代わりに、イントラ予測モード差分情報を外部に出力するように符号化ストリームを生成する。画像復号装置また、図10に示すように、本実施形態の画像復号装置70bは、エントロピー復号部71と、逆量子化逆直交変換部72と、第1の加算部73と、イントラ予測部74と、イントラ予測モード推定装置1と、画像メモリ75と、第2の加算部76とを備える。具体的には、本実施形態の画像復号装置70bは、参照領域の画像パターンから予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行なって画像を復号する装置であり、本発明に係るイントラ予測モード推定情報を生成するイントラ予測モード推定装置1を備える。エントロピー復号部71は、入力される符号化ストリームに対してエントロピー復号を施し、画像符号化側本例では、画像符号化装置50bのイントラ予測における予測残差の信号に対して直交変換及び量子化が施された変換係数を抽出して逆量子化逆直交変換部72に送出するとともに、画像符号化側本例では、画像符号化装置50bのイントラ予測における予測モードに関する情報としてのイントラ予測モード情報に対して差分を示す所定のイントラ予測モード差分情報を抽出し、第2の加算部76に送出する。逆量子化逆直交変換部72は、エントロピー復号部71から得られる変換係数に対して逆量子化及び逆直交変換を行ない、当該予測残差の信号を生成し、第1の加算部73に送出する。第1の加算部73は、逆量子化逆直交変換部72から得られる予測残差の信号と、イントラ予測部74によって生成される予測画像の信号とを加算して復号画像の信号を生成するとともに、当該復号画像を画像メモリ75に格納する。イントラ予測部74は、画像メモリ75に格納され予測対象領域に近接する復号済みの画素群から予測対象領域の画像パターンを予測するイントラ予測を行い、当該イントラ予測の結果である予測画像を生成し、第1の加算部73に送出する。第2の加算部76は、イントラ予測モード推定装置1によって推定した当該イントラ予測に最適なイントラ予測モードに関する情報をイントラ予測モード推定情報として取得し、このイントラ予測モード推定情報をエントロピー復号部71から得られるイントラ予測モード差分情報に加算して、イントラ予測部74で用いるイントラ予測モード情報を復元する。これにより、イントラ予測部74は、当該復元したイントラ予測モード情報を用いて予測画像を生成することができる。また、図9及び図10では、図11に示す従来の画像符号化装置50、及び図12に示す画像復号装置70と同様な構成要素には同一の参照番号を付しており、本実施形態の画像符号化装置50b及び画像復号装置70bと、従来の画像符号化装置50及び画像復号装置70との比較において、本実施形態の画像符号化装置50b及び画像復号装置70bは、イントラ予測部56,74のほかに、イントラ予測モード推定装置1を備える点で相違しており、更に、本実施形態の画像符号化装置50bは第2の減算部58を備え、本実施形態の画像復号装置70bは第2の加算部76を備える点で相違する。この相違点について、以下、詳細に説明する。前述したように、従来の画像符号化装置50におけるイントラ予測部56は、UDI非制限デジタル情報として、イントラ予測の予測方法に対して予測モード番号を割り当て、予め定めた予測モード番号をイントラ予測モード情報として画像復号装置70に伝送することで、従来の画像復号装置70ではイントラ予測の予測方法を定義する予測モードを特定することができるようにしていた。このため、画像情報のほかに、図13で例示するようなM種の予測モードを識別するイントラ予測番号をイントラ予測モード情報として伝送する必要があった。本実施形態の画像符号化装置50b及び画像復号装置70bは、イントラ予測モード推定装置1を備えており、イントラ予測モード推定装置1は、画像メモリ55,75に格納される復号済みの画素を参照領域の画素として、複数種のイントラ予測モードに応じて予測したそれぞれの第1領域参照画像領域の画像と参照領域における第2領域対象画像領域の画像との比較にて最も類似するものを選定することにより、イントラ予測におけるイントラ予測モードを推定し、モード推定値イントラ予測番号の推定値を生成する。本実施形態の画像符号化装置50b及び画像復号装置70bにおけるイントラ予測モード推定装置1は、このモード推定値をイントラ予測モード推定情報として出力する。本実施形態の画像符号化装置50bでは、第2の減算部58により、イントラ予測部56が出力するM種の予測モードを識別するイントラ予測モード情報イントラ予測番号と、イントラ予測モード推定装置1が出力するイントラ予測モード推定情報イントラ予測番号の推定値とを差分したイントラ予測モード差分情報を生成してエントロピー符号化部57に送出する。エントロピー符号化部57は、画像情報のほかに、このイントラ予測モード差分情報を伝送する符号化ストリームを生成する。一方、本実施形態の画像復号装置70bでは、第2の加算部76により、符号化ストリームから抽出したイントラ予測モード差分情報と、イントラ予測モード推定装置1が出力するイントラ予測モード推定情報イントラ予測番号の推定値とを加算して、M種の予測モードを識別するイントラ予測モード情報イントラ予測番号を復元し、イントラ予測部74に送出する。イントラ予測部74は、従来と同様の処理で、予測画像を生成する。したがって、第2実施形態の画像符号化装置50b及び画像復号装置70bによれば、ゼロの多い情報となるイントラ予測モード差分情報の伝送で伝送効率を高めることができるとともに、既存のイントラ予測と同一の性能を保持することができ、符号化効率を高めることができる。本実施形態のイントラ予測モード推定装置1、画像符号化装置50a,50b又は画像復号装置70a,70bをそれぞれコンピュータとして機能させることができ、当該コンピュータに、本発明に係る各構成要素を実現させるためのプログラムは、当該コンピュータの内部又は外部に備えられるメモリに記憶される。コンピュータに備えられる中央演算処理装置CPUなどの制御で、各構成要素の機能を実現するための処理内容が記述されたプログラムを、適宜、メモリから読み込んで、本実施形態のイントラ予測モード推定装置1、画像符号化装置50a,50b又は画像復号装置70a,70bの各構成要素の機能をコンピュータに実現させることができる。ここで、各構成要素の機能をハードウェアの一部で実現してもよい。"