CN103081471B - 帧内预测模式估计装置、编码装置、以及解码装置 - Google Patents

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Abstract

编码装置以及解码装置的估计预测模式决定部(122a)具备：比较块选择部(1223a)，其选择在成为对象的块的帧内预测模式的估计中使用的比较块；估计数决定部(1222a)，其决定帧内预测模式的估计值的估计数；和估计预测模式导出部(1221a)，其估计基于比较块所决定出的估计数的预测模式的估计值。

Description

帧内预测模式估计装置、编码装置、以及解码装置
技术领域
本发明涉及对图像进行编码的图像编码装置以及对编码后的图像进行解码的图像解码装置。
背景技术
为了有效地传输或者记录运动图像，对运动图像进行编码的运动图像编码装置、以及对运动图像进行解码的运动图像解码装置被广泛利用。作为代表性的运动图像编码方式，例如举出H.264/MPEG-4.AVC(非专利文献1)、或VCEG(Video Coding Expert Group)中的作为共同开发用编解码器的KTA软件所采用的方式等。
在这些编码方式中，构成运动图像的各图片通过如下的分层构造进行管理，即：由通过分割图片所获得的切片、通过分割切片所获得的宏块、以及通过分割宏块所获得的块构成的分层构造。
运动图像编码装置以块为单位来编码运动图像。具体而言，(1)按每个块对从原始图像之中减去预测图像所获得的预测残差进行DCT变换(Discrete Cosine Transform)，(2)对所获得的DCT系数进行量化，(3)对被量化后的DCT系数进行可变长编码。通常并非对原始图像进行DCT变换/量化/编码，而通过对预测残差进行DCT变换/量化/编码，从而能够谋求码量的削减。
运动图像编码装置基于对被量化后的DCT系数进行逆量化/逆DCT变换所获得的局部解码图像，生成上述的预测图像。在预测图像的生成方法中存在画面间预测(帧间预测)和画面内预测(帧内预测)，在运动图像编码装置中按每个宏块来选择使用哪种预测方法。另外，本发明涉及帧内预测，以下假定选择帧内预测加以使用的情况来进行说明，关于与帧间预测相关的处理的说明则省略。
另一方面，运动图像解码装置以块为单位来解码运动图像。具体而言，(1)对被可变长编码以及量化过的DCT系数进行解码，(2)对所获得的DCT系数进行逆量化，(3)按每个块，将进行逆DCT变换所获得的预测残差相加到预测图像中从而获得解码图像。预测图像的生成方法与运动图像编码装置同样。
现有技术的运动图像编码装置以及运动图像解码装置在每个块的帧内预测图像的生成中使用称作帧内预测模式(以下简单称为预测模式)的值。使被称作估计预测模式的根据周边的块所估计的一个估计值与预测模式的值建立对应(非专利文献1)。运动图像编码装置使用估计预测模式来编码预测模式的值，在运动图像解码装置中同样使用估计预测模式，根据运动图像编码装置所生成的编码数据来解码预测模式。在估计预测模式与实际的预测模式一致时，较之直接编码实际的预测模式的情形，而进行较短的编码。
而且，近年来，伴随着数字图像的高清晰化，尝试了使用更大宏块的编码。此外，为了在较大的宏块中进行更准确的帧内预测，尝试了通过预测方向的细分化以使预测模式总数增加。图14(b)是作为多种方向预测的具体例而示出32个种类的预测方向的图。例如，在非专利文献2的技术中，较之非专利文献1的技术而能够使用包括多种处理单位(块)、以及与图14(b)类似的多种方向预测在内的预测模式。尤其是，在大小为16×16以及32×32的块中，预测模式总数M＝33。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：“Recommendation ITU-T H.264”，TelecommunicationStandardization Sector of ITU，03/2009(2009年3月公开)
非专利文献2：Ken McCann et.al.，“Samsung’s Response to the Call forProposals on Video Compression Technology(JCTVC-A124)”.1st Meeting：Dresden，DE，15-23April，2010(2010年4月公开)
发明内容
发明要解决的课题
本发明者发现：如果在使预测模式的总数增加了的块中仅将一个值用于估计预测模式，则估计预测模式与实际的预测模式一致的概率降低，故存在预测模式的编码效率降低的趋势。
为了避免上述的编码效率降低，考虑增加估计预测模式的个数以提高估计预测模式与实际的预测模式一致的概率。然而，这样如果使估计预测模式的总数增加，则导致估计预测模式以及实际的预测模式的编码所需的码量增加，所以实际上有时无法改善编码效率。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于能够实现如下的图像的预测模式估计装置从而提高图像的编码效率，即：在由多个块构成的数字图像的编码处理或者解码处理中的图像的预测模式的估计之中，在抑制估计预测模式和预测模式的编码所需的编码的增加量的同时能够提高所估计的估计预测模式与实际的预测模式的一致概率。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明涉及的帧内预测模式估计装置，在由多个块构成的数字图像的编码处理或者解码处理中对图像的帧内预测模式进行估计，所述帧内预测模式估计装置的特征在于具备：选择部，其针对估计帧内预测模式的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；和估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式。
另外，为了解决上述课题，本发明涉及的编码装置，进行由多个块构成的数字图像的编码处理，所述编码装置的特征在于具备：选择部，其针对编码的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式；预测模式决定部，其决定针对所述对象块的预测模式；预测模式编码部，其在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时、和所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时，以不同的长度来编码所述估计预测模式以及所述预测模式；和预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像，所述预测模式编码部在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时，比所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时编码得短。
另外，为了解决上述课题，本发明涉及的解码装置，进行对由多个块构成的数字图像编码之后的编码数据的解码处理，所述解码装置的特征在于具备：选择部，其针对解码的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式；预测模式解码部，其基于所述估计的总数以及所述估计预测模式，根据所述编码数据来解码在所述对象块的预测图像的生成中使用的预测模式；和预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像。
另外，为了解决上述课题，本发明涉及的由编码装置向外部输出的多个块构成的图像的编码数据，特征在于，针对被编码的各个块而包括：a)表示针对所述块的第一估计预测模式与所述块的预测模式一致的信息；b)表示所述第一估计预测模式与所述预测模式不一致、且针对所述块的第二预测模式与所述预测模式一致的信息；或者c)表示所述第一估计预测模式和所述第二预测模式与所述预测模式不一致的信息以及所述预测模式信息。
根据上述构成，能够针对每个对象块自适应地决定对估计预测模式进行估计的总数。一般，如果使用多种估计预测模式，则虽然能够提高与实际的预测模式一致的可能性，但是如果都不一致，则会导致码量的增加。因此，根据上述构成，通过自适应地决定所估计的总数，从而起到以平均更少的码量有效地对预测模式进行编码以及解码的效果。
发明效果
如以上，本发明涉及的帧内预测模式估计装置构成为，在由多个块构成的数字图像的编码处理或者解码处理中对图像的帧内预测模式进行估计，所述帧内预测模式估计装置具备：选择部，其针对估计帧内预测模式的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；和估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式。
由此，通过自适应地决定所估计的总数，从而能够以平均更少的码量有效地对预测模式进行编码以及解码。
此外，如以上，在本发明涉及的运动图像编码装置中，即便在能选择多种预测模式的情况下，通过多个估计预测模式的选择利用，从而也能够以平均更少的码量有效地对预测模式进行编码。此外，本发明涉及的运动图像解码装置能够对由这种运动图像编码装置编码后的编码数据进行解码。
附图说明
图1是表示预测信息编码部12a的构成的图。
图2是表示MB编码部10a的构成的图。
图3是表示估计预测模式决定部122a的构成要素的图。
图4是表示导出估计预测模式的步骤的图。
图5是表示用于导出贡献度的规定的表的具体例的图。
图6是表示对象块和相邻块的状态的具体例的图。图6(a)表示对象块的大小和各相邻块的大小相同的情况，图6(b)以及(c)表示对象块的大小和其左相邻块的大小不同的情况。
图7是表示从预测模式向编码数据的编码方法的具体例的表。
图8是表示MB解码部20a的构成的图。
图9是表示预测信息解码部23a的构成的图。
图10是表示从编码数据向预测模式的解码方法的具体例的表。
图11是示意性表示由宏块MB1～MBn构成的切片的图。
图12是表示现有的运动图像编码装置1中的MB编码部10的图。
图13是表示现有的运动图像编码装置2中的MB解码部20的图。
图14是表示与方向建立关联的预测模式的具体例的图。图14(a)表示8个种类的预测方向，图14(b)表示32个种类的预测方向。
图15是表示预测信息编码部12的构成的图。
图16是表示预测信息编码部12中的处理的流程的图。
图17是表示估计预测模式决定部122的构成的图。
图18是表示估计预测模式导出部1221中的处理的图。
图19是表示从预测模式向编码数据的编码方法的具体例的表。
图20是表示预测信息解码部23的构成的图。
图21是表示预测信息解码部23中的处理的流程的图。
图22是表示从编码数据向预测模式的解码方法的具体例的表。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。另外，关于各构成要素，在非第一次出现的情况下，赋予与第一次出现时相同的号码，并省略说明。
首先，参照附图，对上述现有的帧内预测的编码处理以及解码处理进行详细说明。
图11是示意性表示了由宏块MB1～MBn构成的切片的图。此外，图12是表示了现有的运动图像编码装置1中的MB编码部10的图，图13是表示了现有的运动图像编码装置2中的MB解码部20的图。
运动图像编码装置1中的编码处理以及运动图像解码装置2中的解码处理大致如下那样进行。首先，运动图像编码装置1关于切片中所包含的宏块MBi(i＝1～n)，针对每个切片按规定顺序、例如光栅扫描的顺序来进行编码处理(参照图11)。编码处理由MB编码部10进行，并输出MB编码数据。
另一方面，运动图像解码装置2关于切片中所包含的宏块MBi(i＝1～n)，针对每个切片按规定顺序、例如光栅扫描的顺序来进行MB编码数据的解码处理。解码处理由MB解码部20进行，并输出MB解码图像。通过输出构成图片的切片的所有MB解码图像，从而1张图片完成。
在运动图像编码装置1以及运动图像解码装置2中，各宏块被分割成大小处于宏块以下的处理单位来进行处理。以下，将该处理单位称作块。另外，以下为了便于说明，以正方形作为基准来说明块的形状。
在此，利用图12，对运动图像编码装置1中的MB编码部10的内部处理进行说明。如图12所示，运动图像编码装置1的MB编码部10具备：预测信息决定部11、预测信息编码部12、预测图像生成部13、预测残差编码部14、以及MB编码数据复用部15。
首先，预测信息决定部11决定帧内预测模式以及块尺寸。预测模式表示帧内预测图像的生成方法，块尺寸表示块的大小。在上述决定中可以利用任意的方法，但是一般选择使考虑码量和残差而导出的RD成本最小化的值的组合。
预测信息编码部12生成与预测模式和块尺寸对应的预测信息编码数据。
预测图像生成部13利用与预测模式以及块尺寸相应的方法来进行帧内预测，并输出预测图像。预测图像与预测残差之和成为对象块的局部解码图像。
预测残差编码部14对预测残差进行DCT变换以及量化，并输出预测残差编码数据。
MB编码数据复用部15对预测残差编码数据和预测信息编码数据进行复用，并作为MB编码数据进行输出。
在此，对运动图像解码装置2中的MB解码部20的内部处理进行说明。如图13所示，运动图像解码装置2的MB解码部20具备：MB编码数据解复用部21、预测残差解码部22、预测信息解码部23、以及预测图像生成部13。
首先，MB编码数据解复用部21通过解复用而从单一的编码数据中分离各种编码数据。MB编码数据解复用部21还向预测残差解码部22输出预测残差编码数据，向预测信息解码部23输出预测信息编码数据。
其次，说明MB解码部20内的其他模块的动作。
预测残差解码部22对预测残差编码数据进行解码以获得DCT系数，并进行逆量化/逆DCT变换后输出预测残差。
预测信息解码部23根据预测信息编码数据导出并输出预测模式以及块尺寸。
预测图像生成部13与运动图像编码装置1相同，在所生成的预测图像上相加预测残差，从而成为MB解码图像。
针对对象宏块中所包含的所有块，按与运动图像编码装置1相同的块的顺序执行上述各处理。所有块的局部解码图像的集合成为对象宏块中的MB解码图像。
在此，参照图14～图22，对预测信息编码部12以及预测信息解码部23中的、预测模式的编码以及解码的动作进行说明。首先，关于预测模式以及估计预测模式进行补充，则如下所述那样。
预测模式是表示使用在帧内预测中能选择的多个预测方法之中的、哪种预测方法的参数。能选择为预测模式的预测方法的个数、即预测模式总数M例如根据块尺寸来决定。作为具体例，在非专利文献1的技术中，在4×4以及8×8的块尺寸时M＝9，在16×16的块尺寸时M＝4。一般地，预测模式存在通过将所有像素值设为同一值、例如相邻像素的平均值来生成预测图像的模式、和在规定方向上外插或内插各参照像素值来生成预测图像的模式这2个种类。图14是表示与方向建立关联的预测模式的具体例的图，图14(a)是表示了预测模式为8个种类的情况的图。
在预测模式的编码中，基本上与预测模式总数M相应的码量是必要的。例如在M＝8的情况下为了从8个预测模式之中选出一个预测模式，最简单的情况需要3位代码。但是，由于像素值的空间相关高，因此预测模式的值也在局部相关高。也就是说，能够估计预测模式，利用该性质的构造是估计预测模式的机制。
估计预测模式是在对象块中被选择的可能性高的预测模式。为了导出估计预测模式，只要在运动图像编码装置1和运动图像解码装置2中相同即可，能够使用任意方法。例如，在非专利文献1中，将对象块的上相邻块的预测模式和左相邻块的预测模式之中的、模式的值小的设为对象块的估计预测模式。
其次，利用图15以及图17，对预测信息编码部12的构成及其处理的流程进行说明。图15是表示了预测信息编码部12的构成的图。此外，图16是表示了预测信息编码部12中的处理的流程的图。如图16所示，预测信息编码部12，(步骤S1)首先导出估计预测模式，(步骤S2)其次使用该估计预测模式来编码预测模式，(步骤S3)此外为了之后处理中的参照而记录预测模式。
以下，参照图15，对进行这些处理的、构成预测信息编码部12的各部进行说明。如图15所示，预测信息编码部12具备：预测模式记录部121、估计预测模式决定部122、以及预测模式编码部123。
预测模式记录部121保持处理完毕的各宏块中的预测模式的信息，根据参照来输出。
估计预测模式决定部122基于邻近块的预测模式来输出估计预测模式。在此，利用图17以及图18，对估计预测模式决定部122的详细构成及其处理的流程进行说明，如下所述那样。图17是表示了估计预测模式决定部122的构成的图。此外，图18是表示了估计预测模式导出部1221中的处理的图。如图17所示，估计预测模式决定部122具备估计预测模式导出部1221。此外，如图18所示，估计预测模式导出部1221，
(步骤S4)将在上相邻块以及左相邻块中使用的预测模式获取为估计预测模式候选，
(步骤S5)将其中模式的值小的选择为估计预测模式。
预测模式编码部123基于对象块的块尺寸以及估计预测模式，将预测模式编码成预测信息编码数据，并进行输出。块尺寸例如作为与宏块的分割方法对应的尺寸信息来进行编码。参照图19，对预测模式的编码方法进行说明。
图19是表示预测模式编码部123中的预测模式的编码方法的具体例的表。在图19中，m表示预测模式的值，p表示估计预测模式的值，k＝binary(x，BM’)表示将值x变换成用二进制数表现且BM’位数的位串k。BM’是为了表示从预测模式总数M中排除估计预测模式之后的预测模式总数M’(在此等于M-1)所需的位数，是通过BM’＝ceil(log(M’))所获得的数。
如图19所示，预测模式编码部123输出flag_bit，还根据预测模式所满足的条件来输出rem_bits。条件以及各情况的动作如下3种情况。
(a)在预测模式m等于估计预测模式p的情况下，预测模式编码部123作为编码数据而仅输出flag_bit＝1的1位。
(b)在预测模式m与估计预测模式p不一致的情况下，预测模式编码部123输出flag_bit＝0，还根据m的值而输出按下述任一种方法导出的位串rem_bits。
(b1)在m＜p的情况下，预测模式编码部123将m变换成位串rem_bits。
(b2)在m＞p的情况下，预测模式编码部123将m-1变换成位串rem_bits。
对上述(b)进行补充。首先，在(b)的情况下显然并非m＝p。因此，在m＞p的情况下，如果将m置换成m-1而变换成位串，则能够使rem_bits的值域缩减一个，从而有助于削减码量。
如以上那样，以往使用1个估计预测模式，削减了预测模式的编码数据的码量。
其次，利用图20以及图21，对预测信息解码部23的构成及其处理的流程进行说明。图20是表示了预测信息解码部23的构成的图。图20所示的预测模式记录部121以及估计预测模式决定部122与构成预测信息编码部12的情形相同。此外，图21表示了预测信息解码部23中的预测信息编码数据的解码处理的流程的图。如图21所示，在预测信息解码部23中，(步骤S6)首先估计预测模式决定部122导出估计预测模式，(步骤S7)其次预测模式解码部231基于从预测信息编码数据之中解码出的标记来解码预测模式。(步骤S8)进而，为了以后处理中的参照，预测模式记录部121记录预测模式。
以下，参照图22来说明步骤S7中的进行预测模式解码处理的预测模式解码部231。
图22是表示预测模式解码部231中的从编码数据向预测模式的解码方法的具体例的表。在图22中，k为BM’位数的位串。m’＝decimal(k，BM’)表示将BM’位数的位串k变换成十进制数m’。关于与图19相同的记号，省略说明。导出位数BM’所需的对象块中的预测模式总数M能够基于对预测信息编码数据进行解码所得到的块尺寸而导出。
预测模式解码部231首先解码flag_bit。如图22所示，如果为flag_bit＝1，则意味着估计预测模式p等于预测模式m。在该情况下，不需要解码rem_bits，输出预测模式m＝p。在flag_bit＝0的情况下，预测模式解码部231作为rem_bits而将接下来的BM’位的编码数据k变换成十进制数m’，如图22的最下部分所示那样，基于m’与p的大小关系来导出预测模式m。
如以上所述，现有的运动图像编码装置1以及运动图像解码装置2使用1个估计预测模式对预测模式进行了编码以及解码。
(运动图像编码装置)
参照图1～图7，对本发明的一实施方式的运动图像编码装置1a进行说明。本发明的第1实施方式的运动图像编码装置1a大致与现有的运动图像编码装置1同样地是以宏块为单位来编码输入图像，并作为编码数据进行输出的装置。运动图像编码装置1a是在其一部分中使用了被H264/AVC标准所采用的技术的运动图像编码装置。图2是表示了运动图像编码装置1a中的、MB编码部10a的构成的图。图2所示的MB编码部10a是在图12示出的MB编码部10之中将预测信息编码部12变更成预测信息编码部12a所得到的结构。预测信息编码部12a在对预测模式信息以及块尺寸进行编码并输出预测信息编码数据的这点上，与运动图像编码装置1的预测信息编码部12相同。以下，说明与预测信息编码部12不同之处。
图1是表示预测信息编码部12a的构成的图。预测信息编码部12a由估计预测模式决定部122a、预测模式编码部123a、以及与运动图像编码装置1相同的预测模式记录部121构成。以下，按估计预测模式决定部122a、预测模式编码部123a的顺序，对各部的详细内容进行说明。
首先，参照图1对估计预测模式决定部122a进行说明，则如下所述那样。图1的估计预测模式决定部122a不同于图15的估计预测模式决定部122，而导出多个估计预测模式。被导出的估计预测模式与其个数即估计数P一起作为估计预测模式信息进行输出。也就是说，估计预测模式信息是包括估计数P、和与估计数P相等的个数的估计预测模式在内的信息。以下，虽然以估计数P＝2的情况为例来进行说明，但是在P＝1或P≥3的情况下也同样。其中，由于为了从多个估计预测模式之中最终选择一个而码量是必要的，因此不优选使用过多的估计预测模式。
在此，利用图3，对估计预测模式决定部122a的处理进行详细地说明。图3是表示估计预测模式决定部122a的构成要素的图。
在估计预测模式决定部122a中，求出对象块的相邻块的预测模式的贡献度，并将它们进行比较而导出估计预测模式。贡献度是表示相邻块的预测模式与对象块的预测模式一致的可能性的指标。如图3所示，估计预测模式决定部122a具备估计数决定部1222a、以及比较块选择部1223a。
估计数决定部1222a决定估计数P。比较块选择部1223a选择为了获取估计预测模式候选而使用的块。估计预测模式导出部1221a从估计预测模式候选之中导出个数为估计数P的估计预测模式。其次，对在估计预测模式决定部122a中导出估计预测模式的步骤进行说明。图4是表示在估计预测模式决定部122a中导出估计预测模式的步骤的图。以下，参照图4，对各步骤进行说明。
(步骤S1a)估计数决定部1222a基于对象块中的预测模式总数M来决定估计数P。在本实施方式中的估计数决定部之中，在将与预测模式总数M相关的规定的阈值设为Mt＝10时，如果M≥Mt则P＝2，如果M＜Mt则P＝1。如前述那样，一般地预测模式总数M越多，则1个估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性越低。因此，如果这样在预测模式总数M多的块中设定成P的值相对变大，则能够提高估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性。
在此，预测模式总数M是基于对象块的块尺寸而决定的值。例如，规定成：在块尺寸为4×4或者8×8的情况下M＝9，在块尺寸为16×16或者32×32的情况下M＝33，在块尺寸为除此之外的情况下M＝5。因此，在如上述那样的情况下，也能够取代预测模式总数M而基于块尺寸来导出估计数P。
(步骤S2a)比较块选择部1223a将与对象块的左边、上边以及左上角相邻的3个块选择为获取估计预测模式候选所使用的比较块。其中，在多个块与对象块的一边相邻的情况下，如果为左边则选择最上的块，如果为上边则选择最左的块。以下，将左相邻块、上相邻块、左上相邻块分别设为块L、块U、块UL(例如，参照图6(a))。此外，在对象块位于画面端的情况、或应该选择的块是未处理的块的情况等的、存在无法选择为比较块的块的情况下，也可不选择该块或选择其他块。例如，关于在帧中最初被处理的块，虽然能够使选择为比较块的块不存在于同一帧内，但是只要将具有规定的默认值的虚拟块设为比较块即可。
(步骤S3a)估计预测模式导出部1221a基于所选择的比较块，导出估计预测模式候选及其贡献度。估计预测模式候选及其贡献度的导出是按以下步骤进行的。首先，估计预测模式导出部1221a作为估计预测模式候选而获取块L、块U、块UL各自的预测模式、即mL、mU、mUL。
其次，关于估计预测模式候选mL、mU、mUL，估计预测模式导出部1221a导出用0.0～1.0的值所表示的贡献度cL、cU、cUL。在此，利用图5以及图6对用于导出贡献度的表及其处理步骤进行说明，则如下所述那样。图5是在预测模式总数M＝9的情况下用于关于mL、mU、mUL的每一个而导出贡献度的规定的表的示例。关于左相邻块L、上相邻块U、以及左上相邻块的每一个，针对估计预测模式候选为模式0～模式8的情况而规定了贡献度。例如，在图5所示的表中，在左相邻块L的行的估计预测模式候选mL＝1(模式1)的列中，规定了贡献度“1.0”。在此，9个种类的预测模式的详细内容假设为图14(a)所示的8个方向(模式0至7)、以及1个种类的平面预测(模式8)。
利用图6对贡献度的导出处理进行说明。图6是表示对象块和相邻块的状态的具体例的图。图6(a)表示基于左相邻块L的估计预测模式候选mL＝1(模式1)、基于上相邻块U的估计预测模式候选mU＝1(模式1)、基于左上相邻块UL的估计预测模式候选mUL＝8(模式8)的情况。估计预测模式决定部122a参照图5的表，将这些贡献度cL、cU、cUL分别决定为1.0、0.0、0.1。虽然左相邻块的估计预测模式候选mL为模式1(水平方向)，但是由此可知在左相邻块周边，水平方向上的像素值的相关变得非常强的可能性高。因此，左相邻块采取模式1时的贡献度被设定得较高。另一方面，虽然上相邻块周边的估计预测模式候选mU也为模式1，但是由于与对象块之间的位置关系并非水平方向，因此上相邻块中的贡献度被设定得较低。此外，针对模式8，关于像素值的相关而不具有特定的方向性，因此作为较低的贡献度而设定为0.1。关于图5的表的其他相邻块和模式的组合，也同样地考虑到相关强的方向以及与对象块之间的位置关系来设定贡献度。这样，如果利用相关的高低，则能够提高估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性。
(步骤S4a)再次返回到图4来说明步骤S4a。
上述步骤S3a是能够以较少的处理量高速地导出估计预测模式导出部1221a中的处理的、使用了表的方法。其中，只要贡献度的导出在编码装置和解码装置中相同，就也能使用其他方法。作为其他的贡献度的导出方法，例如有根据预测方向所示的角度并通过计算进行导出的方法、根据对象块和相邻块的特性或状态进一步调整使用表所导出的贡献度的方法。在此，作为步骤S4a而说明在导出之后调整贡献度的示例。
图6(b)以及图6(c)是表示对象块C和其左的相邻块L的大小不同的情况的图。首先，图6(b)是表示相邻块L的一边的大小为对象块C的一半的情况的图。根据图6(b)所示的相邻块L的预测方向(mL＝1：水平方向)，如果使用图5的表，则能导出贡献度cL＝1.0。其中，由于块的大小不同，因此针对与相邻块L相接的部分以外的部分认为贡献的程度低。此外，块的大小不同是指，区域的性质存在差异、贡献的程度低的可能性。在这种情况下，也可根据对象块和相邻块的面积比来减小贡献度。其中，由于在对象块和相邻块的大小相等的情况下贡献度最大，因此按照始终是较小的一方的块的面积成为分子的方式进行比率的计算。如果适用图6(b)的示例，则系数为1/4，贡献度cL＝1.0×1/4＝0.25。
另一方面，图6(c)是表示相邻块L的一边的大小为对象块C的2倍的情况的图。在该情况下，也与图6(b)同样地，也可考虑贡献的程度实际上不高的可能性来调整贡献度。如果适用图6(c)的示例，则系数为1/4，贡献度cL＝1.0×1/4＝0.25。估计预测模式导出部1221a通过进行这种调整，从而能够避免在块的大小不同的情况下将贡献度评价得过大。
上述所说明的贡献度的调整方法也能适用于处理单位取非正方形的形状的情况。
(步骤S5a)最后，估计预测模式导出部1221a比较3个估计预测模式候选mL、mU、mUL的贡献度cL、cU、cUL，将按照贡献度从高到低的顺序用估计数指定出的P个作为估计预测模式。例如，在估计数P＝2的情况下，输出第1估计预测模式p1、和第2估计预测模式p2。如果以图6(a)为例，则cL＝1.0、cU＝0.0、cUL＝0.1，从而导出p1＝mL＝1、p2＝mUL＝8。
估计预测模式导出部1221a将如上所述那样获得到的P个估计预测模式以及估计数P作为估计预测模式信息进行输出。这样通过与贡献度相应的排序，从而能够将最似然的预测模式作为第1估计预测模式导出，进而将其他似然的预测模式也作为第2起以后的估计预测模式导出。
另外，估计预测模式导出部1221a的处理并不限定于上述说明。以下，针对各步骤中的其他方法示出例子。
在步骤S1a中，关于预测模式总数M，方法以及值并非一定都要如上述那样进行规定。例如，也可通过导入显式地选择预测模式总数M＝9和M＝17的标记，并先于对象块的预测模式来决定该标记的值(在解码装置中进行解码)，由此针对各对象块显式地设定预测模式总数M。这样一来，与块的尺寸无关，能够根据图像的特征而自适应地设定预测模式总数。如上述那样，在预测模式总数M不依赖于块尺寸的情况下，能够构成不使用块尺寸这样的估计预测模式导出部1221a。
此外，在步骤S1a中，估计数P的求法并不限定于上述说明。例如，在本实施方式中，由于假定预测模式总数是基于块尺寸的，因此也可基于对象块中的块尺寸来导出估计数P。具体而言，在块尺寸为16×16以及32×32的情况下设为估计数P＝2，在其他情况下设为估计数P＝1。作为其他例子，也可基于对象块和比较块中的块尺寸的比较结果进行导出。具体而言，在块尺寸与对象块相同的块中包含于比较块的情况下，由于存在贡献度高的估计预测模式候选，因此估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性高，从而设为估计数P＝1，在其他的情况下，由于估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性低，因此相对增多估计数，从而设为估计数P＝2。
进而，在步骤S1a中，虽然在上述说明中估计数P是针对每个块求出的，但作为其他例子，也可使估计数P针对切片或图片等、比块大的处理单位来设定最佳值。在该情况下，针对切片或图片设定以及编码默认的估计数Pd，在步骤S1a中参照该估计数Pd。
在步骤S2a中，被选择的块并不限定于上述3个的情况。由于上述3个块是在假定了从左上向右下的光栅扫描顺序的处理的情况下，在对象块的处理时间点确定处理完毕即预测模式，因此作为比较块是适合的。如果处理完毕，则除此之外例如也可以选择与右上相邻的块，也可选择与右或左下相邻的块等的其他块。
此外，在步骤S2a中，例如在多个块与对象块的一边相邻的情况下，也可选择与该边相邻的最大块，还可选择与该边相邻的所有块。进而，比较块选择部1223a所选择的块也可以包括与对象块相近的其他块。例如是与相邻块进一步相邻的块、与对象块相距规定距离以内所包含的块。进而，也可包括在对象块之前被处理过的所有块。这样，通过使比较块的选择范围变化，从而能够调节对局部图像特征变化的自适应性。
此外，在步骤S2a中，也能根据估计数决定部1222a所输出的估计数P来变更要选择的比较块。例如，也可仅在估计数P＝1的情况下将比较块设为左相邻块以及上相邻块的2个块。
步骤S1a和步骤S2a也可根据处理内容、彼此的输出数据的依赖关系来调换其处理顺序。
在步骤S3a中，表的值并不限定于图5的示例。其中，如果按每个块的相邻方向来导出估计预测模式候选，则优选考虑预测方向和相邻块的位置关系来进行设定。此外，估计预测模式候选的导出方法也并不限定于上述内容。尤其是，在选择多个比较块的情况下，如果将从比较块的集合中统计性导出的预测模式作为估计预测模式，则能够减小估计预测模式的导出中的局部图像特征变化的影响。例如，在步骤S2a中，也可在作为比较块而选择了与对象块的左边相接的所有块、以及与对象块的上边相接的所有块的这种情况下，将多个左相邻块的预测模式之中的最多的预测模式、以及、多个上相邻块的预测模式之中的最多的预测模式作为估计预测模式候选。进而，也可并非最多的预测模式，而采用在平均预测方向上最近的预测模式。
此外，在步骤S3a中，也可根据估计数P来切换表。例如，在比较块选择部1223a根据估计数P来切换比较块的选择方法的情况下，根据所选择的比较块来切换表。
在步骤S4a中，为了调整贡献度，也可使用面积比以外的尺度。例如，能够基于对象块和相邻块相接的边的长度的比来进行调整。如果利用基于边的长度的比的比率的1/2来进行步骤S4a中的调整，则可获得cL＝0.5。该方法在处理单位可取非正方形的形状的情况下是有用的。作为其他例子，也可进行与比较块和对象块之间的距离相应的调整，进而也可进行基于为了导出1个估计预测模式候选所使用的比较块的个数的调整。
此外，作为在步骤S4a中通过计算来调整贡献度的代替方法，也可先进行步骤S4a中的各种判定，然后根据判定结果来切换在步骤S3a中使用的表本身。
在步骤S5a中，也可根据估计预测模式候选的导出结果或贡献度的导出结果来变更估计数P。例如，如果估计数P＝2、且3个估计预测模式候选全部相同(设为ml)，则估计预测模式只有一种。在这种情况下，作为第1估计预测模式而使用ml，如果变更成估计数P＝1，则能够削减使用多个相同估计预测模式的浪费。此外，作为另一例，在估计数P＝2、且估计预测模式候选mL、mU、mUL全部不同、且贡献度cL、cU、cUL全部相等的情况下，判定为任何估计预测模式候选都为等同的贡献度。在这种情况下变更成估计数P＝3，如果p1＝mL、p2＝mU、p3＝mUL(也可以是该顺序以外的顺序)，则虽然为等同的贡献度，但是却能够避免不被用作估计预测模式的估计预测模式候选的产生。
此外，在步骤S5a中，也可基于估计预测模式候选以外的候选来导出估计预测模式的一部分或全部。例如，针对估计数P而言，也可使第1估计预测模式至第P-1估计预测模式如上述说明过的那样根据贡献度的导出结果来导出，第P估计预测模式设为模式8。这样一来，不会影响到局部图像特征，从而作为整体而言能够将使用频度高的预测模式包含在估计预测模式中。
此外，作为步骤S5a中的又一例，也可在估计数P＝2时，根据贡献度的导出结果来导出第1估计预测模式，将第2估计预测模式作为值与第1估计预测模式接近的另一预测模式。具体而言，也可将具有次于第1估计预测模式大的模式值的预测模式作为第2估计预测模式，或者将水平、垂直、45度等的、与主要方向建立关联的预测模式之中的、与第1估计预测模式最近的模式作为第2估计预测模式。这样，如果将与第1估计预测模式大致相同但却不同的预测方向作为第2估计预测模式，则即便在估计预测模式和实际的预测模式的方向大致相同但却取不同值的情况下，也能够提高估计预测模式相一致的可能性。
进而，也可根据估计数P来变更估计预测模式导出部1221a的处理。例如，在估计数P≥2的情况下，如上述步骤S1a～步骤S5a所述那样，当估计数P＝1的情况下，也可采用与现有技术相同的简易方法、即将左相邻块和上相邻块的预测模式之中的小值的一方作为估计预测模式。
以下，对估计预测模式导出部1221a的处理的另一具体例进行说明。在估计预测模式导出部1221a中，也可通过对相邻块的预测模式进行排序来进行比较，从而求出估计预测模式。例如，也可按照排除重复且预测模式的序号从小到大的顺序、或发生概率从高到低的顺序来排列相邻块的预测模式，并将从开头起的P个采用为估计预测模式。此外，所述顺序也可由编码器(运动图像编码装置1a)进行编码后传输，也可由解码器(运动图像解码装置2a)根据解码完毕的信息来导出。其中，在相邻块的预测模式中存在重复时，如果如上述那样排除重复，则成为排序对象的预测模式的个数会减少，所以即便将相邻块的预测模式全部采用为估计预测模式，也存在估计预测模式的个数不足P个的情况。此时，也可只要仍未采用为估计预测模式，就能追加规定的预测模式，从而估计预测模式的个数变成P个。要追加的规定的预测模式能够在编码器和解码器中预先共同地规定。此外，作为要追加的规定的预测模式，例如举出DC模式、Planar模式、水平或者垂直方向预测模式、与左相邻块的预测模式所示的方向和上相邻块的预测模式所示的方向的中间方向最近的预测模式、与估计预测模式中采用的预测模式相近的方向的预测模式等。此外，所谓预测模式的重复并非预测模式完全一致的情况，在预测模式所示的方向的差相近的情况、或DC模式和Planar模式的组合的情况下，也都能够视作重复。
返回到图1，对预测模式编码部123a进行说明。在预测模式编码部123a中，基于块尺寸以及估计预测模式信息将预测模式编码成预测信息编码数据进行输出。具体而言，参照图7来进行说明。
图7是表示在估计数P＝2时的、预测模式编码部123a中的预测模式的编码方法的具体例的表。估计数P作为估计预测模式信息的一部分进行输入。在图7中，pmin意味着第1估计预测模式p1和第2估计预测模式p2较小的一方的值，pmax意味着p1和p2较大的一方的值。除此之外，关于对前面符号的说明将省略。
如图7所示，预测模式编码部123a根据flag_bit0，进而根据m所满足的条件来输出flag_bit1和rem_bits。条件以及各情况的动作如下所述。
(a)在预测模式m等于第1估计预测模式p1的情况下，预测模式编码部123a作为编码数据而仅输出flag_bit0＝1的1位。
(b)在预测模式m与第1估计预测模式p1不一致、且预测模式m与第2估计预测模式p2一致的情况下，预测模式编码部123a输出flag_bit0＝0以及flag_bit1＝1的2位。
(c)在预测模式m与第1估计预测模式p1以及第2估计预测模式p2都不一致的情况下，预测模式编码部123a输出flag_bit0＝0以及flag_bit1＝0，进而根据m的值来输出按下述任一种方法导出的位串rem_bits。
(c1)在m＜pmin的情况下，预测模式编码部123a将m变换成位串rem_bits。
(c2)在pmin＜m＜pmax的情况下，预测模式编码部123a将m-1变换成位串rem_bits。
(c3)在pmax＜m的情况下，预测模式编码部123a将m-2变换成位串rem_bits。
条件(c)下的处理与现有技术中的预测模式编码部123的情况同样地，从rem_bits的值域之中将多个估计预测模式除外来减小值域，从而有助于提高编码效率。
其次，表示预测模式编码部123a中的预测模式的编码方法的、另一具体例。在设为估计数P＝2时，预测模式编码部123a输出表示估计预测模式的群组G中所包含的任一个估计预测模式和预测模式的一致的标记flag_bitG，进而为了从多个估计预测模式之中选出一个而输出mpm_idx。条件以及各情况的动作如下所述。
(d)在预测模式m与所述群组G中所包含的任一个估计预测模式、即第1估计预测模式p1或者第2估计预测模式p2相等的情况下，预测模式编码部123a作为编码数据而输出flag_bitG＝1。进而，输出表示与预测模式m相等的估计预测模式的标识符mpm_idx。在P＝2的情况下，mpm_idx为1位。另外，在p1＝p2的情况下，由于m的值为显而易见的，因此通过省略mpm_idx的编码，从而能够提高编码效率。
(e)在预测模式m与第1估计预测模式p1以及第2估计预测模式p2都不一致的情况下，预测模式编码部123a作为编码数据而输出flag_bitG＝0。进而，根据m的值，利用上述(c1)～(c3)所记载的方法导出rem_bits并进行输出。
这样一来，预测模式编码部123a基于多个估计预测模式，根据预测模式来生成编码数据。在估计预测模式中的任一个实际上在对象块中被使用的情况下，能够以更少的码量来进行编码，进而通过使用多个估计预测模式，从而即便在预测模式总数较多的块中，也能够提高估计预测模式和实际的预测模式一致的可能性。在此，虽然对估计数P＝2的情况进行了说明，但是在P＝1的情况下，只要与预测模式编码部123同样进行即可。在P≥3的情况下，例如只要使用3位以上的与flag_bit0以及flag_bit1同样的标记，并与P＝2的情况同样地进行，就可以进行预测模式的编码。
也就是说，使用与flag_bit0以及flag_bit1同样的标记，进而与上述条件(c)同样地，从rem_bits的值域之中将估计预测模式除外来减小值域，从而可以与P＝2的情况同样地进行预测模式的编码。或者，通过使用flag_bitG以及估计数P相应的值域的mpm_idx，从而即便在P≥3的情况下，也能与采用上述另一具体例时同样地进行预测模式的编码。
这样，在从运动图像编码装置1a输出的编码数据中，先编码表示多个估计预测模式和实际的预测模式的一致的状态的信息，仅在多个估计预测模式的任何模式与实际的预测模式不一致的情况下对实际的预测模式进行编码，由此作为整体可以降低预测模式的码量。
如以上说明过的那样，在运动图像编码装置1a中，将对象块的相邻块中的预测模式作为估计预测模式候选，并基于其贡献度来导出与现有技术相比精度高的、被排序的多个估计预测模式。进而，通过将其用于预测模式的编码数据生成，从而即便在单一的估计预测模式与对象块的预测模式不一致的情况下，通过第2估计预测模式也能够提高以较少的码量来进行编码的可能性，实现编码效率的提高。
(运动图像解码装置)
参照图8～图10，对本发明的一实施方式的运动图像解码装置2a进行说明。本发明的第1实施方式的运动图像解码装置2a大致与现有的运动图像解码装置2同样地是对以宏块为单位来解码编码数据并输出解码图像的装置。运动图像解码装置2a是在其一部分中使用了被H264/AVC标准所采用的技术的运动图像解码装置。图8是表示运动图像解码装置2a中的、MB解码部20a的构成的图。图8所示的MB解码部20a是在图13示出的MB解码部20之中将预测信息解码部23变更成预测信息解码部23a所得到的结构。预测信息解码部23a在对预测信息编码数据进行解码并输出预测模式以及块尺寸的这点上，与运动图像解码装置2的预测信息解码部23相同。以下，对与预测信息解码部23不同的预测模式的解码方法进行具体说明。
图9是表示预测信息解码部23a的构成的图。预测信息解码部23a由预测模式解码部231a以及、已经说明过的预测模式记录部121以及估计预测模式决定部122a构成。
以下，对预测模式解码部231a进行说明。在预测模式解码部231a中，首先根据预测信息编码数据来解码块尺寸，使用块尺寸，基于估计预测模式决定部122a导出的估计预测模式信息来解码预测模式。具体而言，参照图10来进行说明。
图10是表示在估计数P＝2的情况下的、预测模式解码部231a中的预测模式的解码方法的具体例的表。对前面符号的说明将省略。
预测模式解码部231a首先解码flag_bit0。如图10所示，如果flag_bit0＝1，则意味着估计预测模式p1等于预测模式m，从而无需flag_bit1以及rem_bits的解码。在flag_bit0＝0的情况下，预测模式解码部231a接着对flag_bit1进行解码。如果flab_bit1＝1，则意味着估计预测模式p2等于预测模式m，从而无需rem_bits的解码。如果flag_bit0＝0、且flag_bit1＝0，则意味着估计预测模式均与预测模式不一致。此时，预测模式解码部231a作为rem_bits而将接下来的BM’位的编码数据k变换成十进制数m’。如图10所示，基于m’和pmin以及pmax的大小关系来导出预测模式m。
这样，预测模式解码部231a基于多个估计预测模式，根据编码数据来解码预测模式。在此，对估计数P＝2的情况进行了说明，但是在P＝1的情况下，只要与预测模式解码部231同样地进行即可。即便在P≥3的情况下，例如也与P＝2的情况同样地进行即可，如果使与flag_bit0以及flag_bit1同样的3位以上的标记包含于编码数据，则可以进行预测模式的解码。
或者，作为表示预测模式和各估计预测模式的一致的标记的构成，除了flag_bit0、flag_bit1以外，采用如下方法也能够获得相同的效果。例如，在估计数P＝2的情况下，首先解码表示实际的预测模式与由2个估计预测模式构成的群组G中的任一个相一致的标记flag_bitG。如果flag_bitG＝0，则意味着群组G的估计预测模式均不与实际的预测模式一致，解码rem_bits来确定预测模式。另一方面，在flag_bitG＝1的情况下，意味着群组G的估计预测模式中的任一个与实际的预测模式一致。此时，进一步解码表示与群组G的估计预测模式中的哪个相一致的标识符mpm_idx。如果标识符mpm_idx＝0，则表示估计预测模式p1与实际的预测模式一致，如果mpm_idx＝1，则表示估计预测模式p2与实际的预测模式一致。即便在估计数≥3的情况下，也同样地当flag_bitG＝1时，使用标识符mpm_idx来表示哪个估计预测模式与实际的预测模式相一致即可。另外，当标识符mpm_idx的码长以位串的形式表现时，期望短于BM’位数。
进而，在上述中，虽然将估计预测模式设为1个群组G，但是也可将多个估计预测模式划分成2个以上的群组。而且，关于该2个以上的群组的每个群组，也可解码表示构成该群组的估计预测模式中的哪一个与实际的预测模式一致的标记。此外，在判定出标记的结果为构成该群组的估计预测模式中的哪一个与实际的预测模式一致的情况下，还能够进一步解码表示构成该群组的估计预测模式之中的、与实际的预测模式相一致的索引。该标记以及索引与上述flag_bitG以及mpm_idx相同。
这样，在被输入至运动图像解码装置2a的编码数据中，先解码表示多个估计预测模式和预测模式一致的状态的信息，仅在多个估计预测模式均与预测模式不一致的情况下，进一步解码对预测模式进行指定的信息，由此作为整体能够降低预测模式的码量。另外，优选根据相邻块的预测模式来算出估计预测模式。此外，优选根据所使用的预测模式的个数来变更估计预测模式的个数。例如，在使用规定的常数M、且预测模式的个数为M个以上的情况下，估计预测模式的个数能够设为2个，在使用规定的常数M、且预测模式的个数为不足M个的情况下，估计预测模式的个数能够设为1个。如该例子那样，优选预测模式的个数越多则越增多估计预测模式的个数。此外，例如，在使用规定的常数M、且预测模式的个数为M个以上的情况下还优选为3个，在使用规定的常数M、且预测模式的个数为不足M个的情况下还优选为2个，
此外，还优选如下构成按剩余的预测模式的个数为2的N次方个的方式决定估计预测模式的个数。如果为2个N次方个，则能够以固定位数大致等概率地进行编码。在该意思中，例如在预测模式的个数为18个的情况下，如果将估计预测模式的个数设为2个，则优选剩余的预测模式的个数成为16个。此外，例如在预测模式的个数为35个的情况下，如果将估计预测模式的个数设为3个，则优选剩余的预测模式的个数成为32个。
如以上说明过的那样，运动图像解码装置2a通过按与运动图像编码装置1a同一方法导出被排序的多个估计预测模式，由此能够解码运动图像编码装置1a所生成的编码数据。
(附注事项1)
在本实施方式中，虽然说明了对表示实际的预测模式和各估计预测模式的一致的标记进行编码以及解码的方法，但是也可使用其他方法。例如，也可对表示实际的预测模式与多个估计预测模式中的任一个相一致的标记进行编码，在一致的情况下进一步将与多个估计预测模式中的任一个建立对应的标识符包含于编码数据中。此时，在标识符的码长以位串的形式进行表现时期望短于BM’位数。
(附注事项2)
在本实施方式中，虽然在各处进行使用了块尺寸的判定，但是也能构成为不使用块尺寸。例如，各对象块中的预测模式总数不依赖于块尺寸而为恒定的情况。
(附注事项3)
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，关于对不同实施方式分别公开的技术方案进行适当组合所获得的实施方式而言也包含于本发明的技术范围内。
最后，上述的运动图像解码装置1、1a以及运动图像编码装置2、2a的各块，可以通过在集成电路(IC芯片)上形成的逻辑电路而以硬件的方式实现，也可以使用CPU(CentralProcessing Unit)而以软件的形式实现。
在后者的情况下，上述各装置具备执行实现各功能的程序的命令的CPU、保存了上述程序的ROM(Read Only Memory)、将上述程序展开的RAM(Random Access Memory)、保存上述程序以及各种数据的存储器等的存储装置(记录介质)等。而且，通过将实现上述功能的软件即上述各装置的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)以计算机可读取的方式记录的记录介质提供给上述各装置，其计算机(或者CPU、MPU)读出并执行在记录介质中所记录的程序代码，也能够达成本发明的目的。
作为上述记录介质，例如能够使用磁带或盒式磁带等的带类、包括软盘(注册商标)/硬盘等的磁盘、CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R/蓝光光盘(注册商标)等的光盘在内的盘类、IC卡(包含存储卡)/光卡等的卡类、掩模ROM/EPROM/EEPROM/闪速ROM等的半导体存储器类、或者PLD(Programmable logic device)或FPGA(Field Programmable Gate Array)等的逻辑电路类等。
此外，也可以将上述各装置构成为能够与通信网络连接，并经由通信网络来提供上述程序代码。该通信网络只要能够传输程序代码即可，并不特别进行限定。例如，能够利用因特网、内联网、外联网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(Virtual PrivateNetwork)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。此外，构成为通信网络的传输介质只要是能够传输程序代码的介质即可，并不限定于特定的构成或者种类。例如，可以在IEEE1394、USB、电力线传播、电缆TV线路、电话线、ADSL(Asymmetric Digital SubscriberLine)线路等的有线方面加以利用，可以在IrDA或遥控器这样的红外线、Bluetooth(注册商标)、IEEE802.11无线、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、移动电话网、卫星线路、地面数字网等的无线方面加以利用。
(附注事项4)
本发明能够如下那样进行表现。即、本发明的一侧面涉及的帧内预测模式估计装置构成为，在由多个块构成的数字图像的编码处理或者解码处理中对图像的帧内预测模式进行估计，所述帧内预测模式估计装置具备：选择部，其针对估计帧内预测模式的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；和估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式。
此外，本发明的另一侧面涉及的编码装置构成为，进行由多个块构成的数字图像的编码处理，所述编码装置具备：选择部，其针对编码的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式；预测模式决定部，其决定针对所述对象块的预测模式；预测模式编码部，其在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时、和所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时，以不同的长度来编码所述估计预测模式以及所述预测模式；和预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像，所述预测模式编码部在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时，比所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时编码得短。
此外，本发明的又一侧面涉及的解码装置构成为，进行对由多个块构成的数字图像编码后的编码数据的解码处理，所述解码装置具备：选择部，其针对解码的对象块，选择一个以上的比较块；估计数决定部，其决定针对所述对象块估计作为帧内预测模式的估计值的估计预测模式的总数；估计部，其基于在选择出的所述比较块的编码处理中使用的预测模式，针对所述对象块估计所述估计的总数的估计预测模式；预测模式解码部，其基于所述估计的总数以及所述估计预测模式，根据所述编码数据来解码在所述对象块的预测图像的生成中使用的预测模式；和预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像。
此外，本发明的另一侧面涉及的由上述编码装置向外部输出的多个块构成的图像的编码数据为如下数据构造，所述图像的编码数据针对被编码的各个块而包括：a)表示针对所述块的第一估计预测模式与所述块的预测模式一致的信息；b)表示所述第一估计预测模式与所述预测模式不一致、且针对所述块的第二估计预测模式与所述预测模式一致的信息；或者c)表示所述第一估计预测模式和所述第二估计预测模式与所述预测模式不一致的信息以及所述预测模式信息。
此外，本发明的另一侧面涉及的由上述编码装置向外部输出的多个块构成的图像的编码数据为如下数据构造，所述图像的编码数据针对被编码的各个块而包括：a)表示在由针对所述块的一个以上的估计预测模式构成的集合中所包含的估计预测模式中的任一个与所述块的预测模式一致的信息、以及、指定与所述块的预测模式一致的所述集合中所包含的估计预测模式的信息；或者b)表示在由针对所述块的一个以上的估计预测模式构成的集合中所包含的估计预测模式均与所述块的预测模式不一致的信息、以及、所述预测模式信息。
根据上述构成，能够针对每个对象块自适应地决定对估计预测模式进行估计的总数。一般，如果使用多种估计预测模式，则虽然能够提高与实际的预测模式一致的可能性，但是如果都不一致，则导致码量的增加。因此，根据上述构成，通过自适应地决定所估计的总数，从而起到以平均更少的码量有效地对预测模式进行编码以及解码的效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述估计数决定部根据在所述对象块的编码处理中使用的预测模式的总数来决定所述估计的总数。
根据上述构成，因为根据在对象块的编码处理中使用的预测模式的总数来调节对估计预测模式进行估计的总数，所以起到导出预测模式的总数、即与预测模式的选项的宽度相匹配的个数的估计预测模式的这一效果。
例如，在预测模式的总数较多的情况下，由于估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性变低，因此如果增多要估计的总数，则起到提高估计预测模式中的任一个与预测模式一致的可能性的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选在第一对象块的编码处理中使用的预测模式的总数大于在第二对象块的编码处理中使用的预测模式的总数的情况下，所述估计数决定部将针对第一对象块的所述估计的总数决定为比针对第二对象块的所述估计的总数更大的值。
根据上述构成，在预测模式的总数较多的对象块中要估计的总数决定为较大的值，在预测模式的总数较少的对象块中要估计的总数决定为较小的值。由此，起到可防止在预测模式的总数较多的对象块中只使用少数的估计预测模式所引起的编码效率降低的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述估计数决定部根据所述对象块的大小来决定所述估计的总数。
根据上述构成，因为基于对象块的大小来决定对估计预测模式进行估计的总数，所以在根据对象块的大小来决定预测模式的总数的情况下，起到不用参照预测模式的总数就能决定所述估计的总数的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述估计数决定部根据所述对象块和所述比较块的大小的相对关系来决定所述估计的总数。
根据上述构成，作为与对象块和比较块的类似性相匹配的个数，能够决定要估计的总数。例如，对象块和比较块的大小不同表示对象块中的图像和比较块中的图像的性质不同的可能性。由于使用性质不同的比较块所导出的估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性较低，因此通过将对估计预测模式进行估计的总数设为较大的值，从而能够提高一致性的可能性。或者，在对象块和比较块的差异过大的情况下，如果将对估计预测模式进行估计的总数设定得较小，则起到能够抑制码量的增加的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述估计数决定部基于面积或者边的长度来决定所述大小的相对关系。
根据上述构成，基于对象块和比较块的面积或者边的长度可以容易地决定大小的相对关系，起到能够抑制用于对大小的相对关系进行评价的计算量增加的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述估计部还基于所述对象块和所述比较块的位置关系来估计所述估计预测模式。
根据上述构成，通过基于位置关系来进行估计预测模式的估计，由此能够提高估计预测模式与实际的预测模式一致的可能性。例如，由于预测模式所示的预测方向表示像素值的相关强的方向，因此在表示对象块和比较块的位置关系的方向与比较块中的预测方向相类似的情况下，预测模式的相关也变高，故此作为估计预测模式能够判定为更准确。由此，起到提高估计预测模式的估计精度的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述选择部将在所述对象块之前已决定了预测模式的块选择为比较块。
根据上述构成，起到比较块将实际中用到的预测模式作为信息来具有，且使用该信息能够对估计预测模式进行估计的这一效果。
在本发明涉及的帧内预测模式估计装置中，优选所述选择部将在所述对象块的左上方向、上方向、左方向上相近的块选择为比较块。
根据上述构成，能够使用相近的比较块来对估计预测模式进行估计。例如，在按光栅扫描顺序处理块的情况下，由于相对于对象块而言上、左和左上方向的块已处理完毕，已经决定了预测模式，因此作为比较块较为适合。而且，这样通过使用相近的块来进行估计，从而起到能够适用于图像的局部特征来对估计预测模式进行估计的这一效果。
(附注事项5)
上述实施方式中的、宏块相当于作为H.264/MPEG-4AVC的后续标准被提出的HEVC(High Efficiency Video Coding)的LCU(称作最大编码单元：Largest Coding Unit，有时也称作编码树(Coding Tree)的root)，宏块以及块相当于HEVC的CU(编码单元：CodingUnit，有时也称作编码树的leaf)、PU(Prediction Unit)、或者TU(Transformation Unit)。此外，LCU有时也称作树块。
(附注事项6)
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但是具体构成并不限于该实施方式，不脱离本发明宗旨的范围内的设计等也包含于专利请求的范围。
工业实用性
在本发明能适用于具备对运动图像进行编码的运动图像编码装置、及对被编码后的运动图像进行解码的运动图像解码装置的运动图像处理系统中。
符号说明：
1…运动图像编码装置
1a…运动图像编码装置(帧内预测模式估计装置、编码装置)
2…运动图像解码装置
2a…运动图像解码装置(帧内预测模式估计装置、解码装置)
10…MB编码部
11…预测信息决定部
12…预测信息编码部
13…预测图像生成部
14…预测残差编码部
15…MB编码数据复用部
20…MB解码部
21…MB编码数据解复用部
22…预测残差解码部
23…预测信息解码部
121…预测模式记录部
122…估计预测模式决定部
123…预测模式编码部
231…预测模式解码部
1221…估计预测模式导出部
10a…MB编码部
12a…预测信息编码部
20a…MB解码部
23a…预测信息解码部
122a…估计预测模式决定部
123a…预测模式编码部
231a…预测模式解码部
1221a…估计预测模式导出部(估计部)
1222a…估计数决定部
1223a…比较块选择部(选择部)

Claims (11)

1.一种帧内预测模式估计装置，在由多个块构成的数字图像的编码处理或者解码处理中对图像的帧内预测模式进行估计，
所述帧内预测模式估计装置的特征在于具备：
选择部，其针对估计帧内预测模式的对象块，选择一个以上的相邻块；和
获取部，其在所述一个以上的相邻块的预测模式中存在重复的情况下，追加在帧内预测模式的估计中作为估计值被估计的估计预测模式。
2.根据权利要求1所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述估计预测模式至少包括DC模式、Planar模式和垂直方向预测模式。
3.根据权利要求1所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述估计预测模式是方向与所述一个以上的相邻块的所述预测模式的方向接近的预测模式。
4.根据权利要求1所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述获取部根据在所述对象块的编码处理中使用的预测模式的总数来获取所述估计预测模式。
5.根据权利要求1所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述获取部还基于所述对象块和所述一个以上的相邻块的位置关系来获取所述估计预测模式。
6.根据权利要求1所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述选择部将在所述对象块之前已决定了预测模式的块选择为所述一个以上的相邻块。
7.根据权利要求1或2所述的帧内预测模式估计装置，其特征在于，
所述选择部将在所述对象块的上方向、左方向上相近的块选择为相邻块。
8.一种编码装置，进行由多个块构成的数字图像的编码处理，
所述编码装置的特征在于具备：
选择部，其针对编码的对象块，选择一个以上的相邻块；
获取部，其在所述一个以上的相邻块的预测模式中存在重复的情况下，追加在帧内预测模式的估计中作为估计值被估计的估计预测模式；
预测模式决定部，其决定针对所述对象块的预测模式；
预测模式编码部，其在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时、和所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时，以不同的长度来编码所述估计预测模式以及所述预测模式；和
预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像，
所述预测模式编码部在所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个一致时，比所述预测模式与所述估计预测模式中的任一个不一致时编码得短。
9.根据权利要求8所述的编码装置，其特征在于，
所述编码装置输出图像的编码数据，所述编码数据由多个块构成，
所述编码数据针对被编码的各个块而包括：
a)表示针对所述块的第一估计预测模式与所述块的预测模式一致的信息；
b)表示所述第一估计预测模式与所述预测模式不一致、且针对所述块的第二估计预测模式与所述预测模式一致的信息；或者
c)表示所述第一估计预测模式和所述第二估计预测模式与所述预测模式不一致的信息以及所述预测模式信息。
10.根据权利要求8所述的编码装置，其特征在于，
所述编码装置输出图像的编码数据，所述编码数据由多个块构成，
所述编码数据针对被编码的各个块而包括：
a)表示在由针对所述块的一个以上的估计预测模式构成的集合中所包含的估计预测模式中的任一个与所述块的预测模式一致的信息、以及、指定与所述块的预测模式一致的所述集合中所包含的估计预测模式的信息；或者
b)表示在由针对所述块的一个以上的估计预测模式构成的集合中所包含的估计预测模式均与所述块的预测模式不一致的信息、以及、所述预测模式信息。
11.一种解码装置，进行对由多个块构成的数字图像编码后的编码数据的解码处理，
所述解码装置的特征在于具备：
选择部，其针对解码的对象块，选择一个以上的相邻块；
获取部，其在所述一个以上的相邻块的预测模式中存在重复的情况下，追加在帧内预测模式的估计中作为估计值被估计的估计预测模式；
预测模式解码部，其基于由所述获取部追加的所述估计预测模式，根据所述编码数据来解码在所述对象块的预测图像的生成中使用的预测模式；和
预测图像生成部，其使用所述预测模式来生成所述对象块的预测图像。
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