JP2001204036A - 画像予測復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術に比較して、ブロック内の冗長性を
除去することができ、より効率的に画像データを復号化
することができる。 【解決手段】 可変長符号化されたＤＣＴ係数を含む入
力ビットストリームを入力し、可変長符号化されたＤＣ
Ｔ係数をＤＣＴ係数の１次元列に復号化する。次いで、
上ブロック（Ａ）、左ブロック（Ｂ）及び上ブロック
（Ａ）と左ブロック（Ｂ）の間に位置する対角ブロック
（Ｃ'）について、左ブロック（Ｂ）と対角ブロック
（Ｃ'）とのＤＣ係数の差及び対角ブロック（Ｃ'）と上
ブロック（Ａ）とのＤＣ係数の差を求め、これらの差の
うちいずれが小さいかに基づいてカレントブロックに隣
接する上ブロック（Ａ）又は左ブロック（Ｂ）のいずれ
かからカレントブロックのＤＣ係数を予測すべき予測ブ
ロックを適応的に選択し、ＤＣ係数予測のために選択さ
れたブロックからカレントブロック（Ｃ）のＡＣ係数を
予測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像予測復号化方
法に関する。特に、静止画又は動画である画像のデジタ
ル画像データを、例えば光ディスクなどの記録媒体に記
憶し、又は通信回線を伝送した後の画像予測復号化方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像を効率よく記憶し又は伝送
するには、圧縮符号化する必要がある。デジタル画像を
圧縮符号化するための方法として、ＪＰＥＧ（Joint Ph
otographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Motion Pictu
re Experts Group）に代表される離散コサイン変換（以
下、ＤＣＴ変換という。）のほかに、サブバンド符号化
やウェーブレット符号化、フラクタル符号化などの波形
符号化方法がある。また、画像間の冗長な信号を取り除
くには動き補償を用いた画像間予測を行い、差分信号を
波形符号化する。

【０００３】ＭＰＥＧの方式では、入力画像を複数の１
６×１６のマクロブロックに分割して処理する。１つの
マクロブロックをさらに８×８のブロックに分割し、８
×８のＤＣＴ変換処理を施してから量子化する。これは
フレーム内符号化と呼ばれる。

【０００４】一方、ブロックマッチングをはじめとする
動き検出方法で、時間に隣接する別のフレームの中から
対象マクロブロックに誤差の最も小さい予測マクロブロ
ックを検出し、検出された予測マクロブロックを対象マ
クロブロックから減算し、差分マクロブロックを生成
し、８×８のＤＣＴ変換を施してから量子化する。これ
をフレーム間符号化と呼び、予測マクロブロックを時間
領域の予測信号と呼ぶ。このようにＭＰＥＧでは、同じ
フレームの中から画像を予測していない。

【０００５】通常の画像は空間的に似ている領域が多
く、この性質を用いて空間領域に画像を近似することが
できる。時間領域の予測信号と同じように、同じフレー
ムの中から予測信号を求めることも可能である。これを
空間領域の予測信号と呼ぶ。

【０００６】空間的に近接する２つの画素値が近いた
め、空間領域の予測信号は一般的に対象信号に近い位置
にある。一方、受信側又は再生側では、原画像がないた
め、予測信号は過去において符号化し再生された信号を
用いる必要がある。この２つの要素から、空間領域の予
測信号を高速に生成する必要がある。画素値を復号化し
再生した後すぐに予測信号の生成に用いられるからであ
る。

【０００７】従って、空間領域の予測信号を簡単かつ高
精度に生成する必要がある。また、符号化装置及び復号
化装置において高速演算可能な構成が要求される。

【０００８】ところで、画像データの符号化は、ＪＰＥ
Ｇ、ＭＰＥＧ１、Ｈ.２６１、ＭＰＥＧ２及びＨ.２６３
などの多くの国際的標準に広く使用されて来た。後者の
標準の各々は符号化能率を更に改善している。すなわ
ち、同じ画質を表現するのに従来の標準に比べてビット
数をさらに減少する努力がなされてきた。

【０００９】動画に対する画像データの符号化は、イン
トラフレーム符号化と予測フレーム符号化から成りたっ
ている。ここで、イントラフレーム符号化は、１つのフ
レームの画面内でのフレーム内符号化をいう。例えばＭ
ＰＥＧ１標準のような代表的なハイブリッド符号化シス
テムにおいては、連続するフレームは次の３つの異なる
タイプに分類できる。 （ａ）イントラフレーム（以下、Ｉフレームとい
う。）、（ｂ）予測フレーム（以下、Ｐフレームとい
う。）、及び（ｃ）両方向予測フレーム（以下、Ｂフレ
ームという。）。

【００１０】Ｉフレームは他のフレームと独立的に符号
化され、すなわち、Ｉフレームは他のフレームを用いる
ことなく圧縮される。Ｐフレームは、符号化されたフレ
ーム（それは、Ｐフレームである。）の内容を予測する
ために１つ前のフレームを用いることにより動きの検出
及び補償を通じて符号化されている。Ｂフレームは、１
つ前のフレームからの情報及びＢフレームの中味のデー
タを予測する後続のフレームからの情報を用いる動きの
検出及び補償を用いることにより符号化されている。以
前のフレーム及び後続のフレームはＩフレームか、又は
Ｐフレームである。Ｉフレームはイントラコードモード
に属している。Ｐフレーム及びＢフレームは予測コード
モードに属している。

【００１１】Ｉフレーム、Ｐフレーム及びＢフレームの
符号化の性質が違っているように、その圧縮方法も各々
異なっている。Ｉフレームは、冗長性を減少させるため
に一時的な予測を使用しないので、Ｐフレーム及びＢフ
レームに比べてより多くのビット数を必要とする。

【００１２】ここで、ＭＰＥＧ２を例として説明する。
ビットレートを４Ｍビット／秒とし、画像は、３０フレ
ーム／秒の画像と仮定する。一般的には、Ｉ、Ｐ及びＢ
フレームに用いられるビット数の比は６：３：１であ
る。従ってＩフレームは約４２０Ｋbits／sを使用し、
Ｂフレームは約７０Ｋbits／sを使用する。なぜならＢ
フレームは両方向から十分に予測されているからであ
る。

【００１３】図１４は、従来技術の画像予測符号化装置
の構成を示すブロック図である。ＤＣＴ変換をブロック
に基づいて実行するので、最近の画像符号化方法はすべ
て、画像をより小さいブロックに分割することを基礎と
している。イントラフレーム符号化においては、入力さ
れたディジタル画像信号に対して、図１４に示されるよ
うに、まず、ブロックサンプリング処理１００１が実行
される。次いで、ブロックサンプリング処理１００１後
のこれらのブロックに対して、ＤＣＴ変換処理１００４
が実行された後、量子化処理１００５及びランレングス
ホフマン可変長符号化（ＶＬＣ：Variable Length Codi
ng；エントロピー符号化）処理１００６が実行される。
一方、予測フレーム符号化においては、入力されたディ
ジタル画像に対して動き補償処理１００３が実行され、
そして、動き補償されたブロック（すなわち、予測され
たブロック）に対してＤＣＴ変換処理１００４が実行さ
れる。次いで、量子化処理１００５、及びランレングス
ホフマンＶＬＣ符号化（エントロピー符号化）処理１０
０６が実行される。

【００１４】ブロックに基づくＤＣＴ変換処理１００４
は、処理対象のブロック内の空間的な冗長性を除去し又
は減少させること、並びに、動き検出及び補償処理１０
０２，１００３は隣接するフレームの間の一時的な冗長
性を除去し又は減少させることは、従来の画像符号化技
術から公知である。さらに、ＤＣＴ変換処理１００４及
び量子化処理１００５の後に実行される、ランレングス
ホフマンＶＬＣ符号化又は他のエントロピー符号化処理
１００６は、量子化されたＤＣＴ変換係数の間の統計的
冗長性を除去する。しかしその処理は、画面内のブロッ
クのみに対してのみある。

【００１５】ディジタル画像は本来的性質として空間的
に大きな冗長性を有している。この冗長性は、画像のフ
レーム内のブロックのみでなく、ブロックを越えてブロ
ックとブロックとの間にも存在している。しかしなが
ら、現実の方法は画像のブロック間の冗長性を除去する
方法を使用していないことは、上述から明らかである。

【００１６】現在の画像符号化手法においては、ＤＣＴ
変換処理１００４又は他の変換処理は、ハードウエアの
形成及び計算上の拘束条件のためにブロックに基づいて
実行される。

【００１７】空間的な冗長性は、ブロックを基礎とする
変換処理によって減少されるが、それは１つのブロック
内でのみに限定される。隣接する２つのブロック間の冗
長性はあまりうまく考慮されていないが、常に多くのビ
ット数を消費するフレーム内符号化を用いればさらに減
少できるであろう。

【００１８】さらに、ブロックを基礎とするＤＣＴ変換
処理が、処理対象のブロック内の空間的な冗長性を除去
し、又は減少させ、また、動き予測及び補償処理が、隣
接する２つのフレーム間の一時的な冗長性を除去し、又
は減少させることは、現在の画像符号化技術から公知で
ある。ＤＣＴ変換処理及び量子化処理の後に実行され
る、ジグザグスキャン及びランレングスホフマンＶＬＣ
符号化処理又は他のエントロピー符号化処理は、量子化
されたＤＣＴ変換係数の中の統計的冗長性を除去する
が、なお、それは１つのブロック内に限定される。

【００１９】ディジタル画像は本来高い空間冗長性を含
んでいる。この冗長性はブロックの内部に存在するのみ
でなく、画像のブロックを越えてそしてブロック間にも
存在している。従って、上記のことから明らかなよう
に、現存する方法においては、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ１及
びＭＰＥＧ２のＤＣ係数の予測を除いて、１つの画像の
ブロック間の冗長性を除去する方法を全く用いていな
い。

【００２０】ＭＰＥＧ１及びＭＰＥＧ２においては、Ｄ
Ｃ係数の予測は、現在の符号化されているブロックから
前の符号化ブロックのＤＣ値を減算することにより実行
される。これは予測が適切でない時に適応性又はモード
スイッチングを有しない簡単な予測方法である。さらに
それはＤＣ係数を含むだけである。

【００２１】当該技術分野の現在の状態では、ジグザグ
スキャンはランレングス符号化の前にすべてのブロック
に対して用いられている。ブロックの中味のデータに基
づいてスキャンを適応的にする試みはなされていない。

【００２２】図２２は、従来技術の画像予測符号化装置
の構成を示すブロック図である。図２２において、従来
技術の画像予測符号化装置は、ブロックサンプリニング
ユニット２００１、ＤＣＴ変換ユニット２００３、量子
化ユニット２００４、ジグザグスキャンユニット２００
５及びエントロピー符号化ユニット２００６を備える。
本明細書において、「ユニット」という用語は、回路装
置を意味する。

【００２３】イントラフレーム符号化（すなわち、フレ
ーム内符号化）においては、入力された画像信号に対し
て、ブロックサンプリング処理２００１が実行された
後、直接に、ＤＣＴ変換処理２００３が実行され、そし
て、量子化処理２００４、ジグザグスキャン処理２００
５及びエントロピー符号化処理２００６が順次実行され
る。一方、インターフレーム符号化（すなわち、フレー
ム間符号化、すなわち、予測フレーム符号化）において
は、ブロックサンプリング処理２００１の後に、動き検
出及び補償処理がユニット２０１１において実行され、
次いで、ブロックサンプリング２００１からの画像デー
タをユニット２０１１からの検出値を減算することによ
り、加算器２００２により予測誤差が得られる。さら
に、この予測誤差に対して、ＤＣＴ変換処理２００３が
実行され、続いて量子化処理２００４、ジグザグスキャ
ン処理２００５及びエントロピー符号化処理２００６
が、イントラフレーム符号化と同様に実行される。

【００２４】図２２の画像予測符号化装置内に設けられ
るローカルデコーダにおいて、逆量子化処理及び逆ＤＣ
Ｔ変換処理はユニット２００７及び２００８において実
行される。イントラフレーム符号化においては、動き検
出及び補償された予測値は、ユニット２００７及び２０
０８によって再構築された予測誤差に加算器２００９に
よって加算され、その加算値は、局所的に復号化された
画像データを意味し、その復号化された画像データは、
ローカルデコーダのフレームメモリ２０１０に記憶され
る。最終的には、ビットストリームがエントロピー符号
化ユニット２０１０から出力されて、相手方の画像予測
復号化装置に送信される。

【００２５】図２３は、従来技術の画像予測復号化装置
の構成を示すブロック図である。ビットストリームは、
可変長デコーダ（ＶＬＤ：Variable Length Decoding）
ユニット（又はエントロピー復号化ユニット）２０２１
によって復号化され、次いで、復号化された画像データ
に対して、逆量子化処理及び逆ＤＣＴ変換処理がユニッ
ト２０２３及び２０２４において実行される。インター
フレーム符号化において、ユニット２０２７で形成され
た、動き検出及び補償された予測値は、加算器２０２５
によって再構築された予測誤差に加算され、局所的な復
号化画像データが形成される。局所的に復号化された画
像データはローカルデコーダのフレームメモリ１０２６
に記憶される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】現在の画像符号化技術
においては、ＤＣＴ変換処理又は他の変換処理は、ハー
ドウェアの形成及び計算上の拘束条件のために、ブロッ
クを基礎として実行されている。空間的冗長性はブロッ
クを基礎とする変換によって削減されるであろう。しか
しながら、それはブロック内のみである。隣接するブロ
ック間の冗長性はあまり十分に考慮されていない。特
に、常に多量のビットを消費するイントラフレーム符号
化については特に考慮がなされていない。

【００２７】本発明の目的は、従来技術に比較して、ブ
ロック内の冗長性を除去することができ、より効率的に
画像データを復号化することができる画像予測復号化方
法を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像予測復
号化方法は、可変長符号化されたＤＣＴ係数を含む入力
ビットストリームを入力するステップと、上記可変長符
号化されたＤＣＴ係数をＤＣＴ係数の１次元列に復号化
するステップと、上ブロック（Ａ）、左ブロック（Ｂ）
及び上記上ブロック（Ａ）と上記左ブロック（Ｂ）の間
に位置する対角ブロック（Ｃ'）について、上記左ブロ
ック（Ｂ）と上記対角ブロック（Ｃ'）とのＤＣ係数の
差及び上記対角ブロック（Ｃ'）と上記上ブロック
（Ａ）とのＤＣ係数の差を求め、これらの差のうちいず
れが小さいかに基づいてカレントブロックに隣接する上
ブロック（Ａ）又は左ブロック（Ｂ）のいずれかから上
記カレントブロックのＤＣ係数を予測すべき予測ブロッ
クを適応的に選択し、上記ＤＣ係数予測のために上記選
択されたブロックから上記カレントブロック（Ｃ）のＡ
Ｃ係数を予測するステップと、上記予測ブロックのＡＣ
係数について、カレントブロックの量子化ステップサイ
ズによりスケーリングを行うステップと、上記スケーリ
ングされた上記予測ブロックのＡＣ係数からカレントブ
ロックのＡＣ係数を予測するステップとを含むことを特
徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好ましい実施
形態について、添付の図面を参照して説明する。

【００３０】＜第１の実施形態グループ＞第１の実施形
態グループは、第１の乃至第４の実施形態を含む。

【００３１】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である画像予測符号化装置の構成を示す
ブロック図である。

【００３２】図１において、１０１は入力端子、１０２
は第１の加算器、１０３は符号化器、１０６は出力端
子、１０７は復号化器、１１０は第２の加算器、１１１
はラインメモリ、１１２は予測信号発生器である。

【００３３】以下、画像予測符号化装置の構成及び動作
について説明する。入力端子１０１に、符号化の処理対
象となる画像データが入力される。ここで、入力された
画像データは複数の隣接する小領域に分割される。

【００３４】図２において、８×８の小領域に分割され
た場合の入力された画像データの画像を示し、図３にお
いて、三角形小領域に分割された場合の入力された画像
データの画像を示す。複数の小領域の画像データを順次
に符号化するが、処理対象の小領域の画像データは、入
力端子１０１及びライン１１３を介して加算器１０２に
入力される。一方、予測信号発生器１１２は、画面内予
測小領域の画像データを発生し、発生された画像データ
を最適予測小領域の画像データとして、ライン１２１を
介して加算器１０２に出力する。

【００３５】加算器１０２は、処理対象の小領域におけ
る入力された画像データの画素値から、予測信号発生器
１１２からの最適予測小領域の対応する画素値を減算
し、減算結果の差分小領域の画像データを生成して符号
化器１０３に出力して、圧縮符号化処理を実行する。本
実施形態では、符号化器１０３はＤＣＴ変換器１０４と
量子化器（Ｑ）１０５を備え、差分小領域の画像データ
は、ＤＣＴ変換器１０４によって周波数領域の画像信号
に変換され、ＤＣＴ変換係数を得る。次いで、ＤＣＴ変
換係数は、量子化器１０５によって量子化される。量子
化された小領域の画像データはライン１１６を介して出
力端子１０６に出力され、さらに可変長又は固定長の符
号に変換された後、例えば光ディスクなどの記録媒体に
記憶され又は通信回線を介して伝送される（図示せ
ず。）。

【００３６】同時に、量子化された小領域の画像データ
は復号化器１０７に入力され、ここで、当該復号化器１
０７は、逆量子化器１０８と逆ＤＣＴ変換器１０９とを
備え、入力された小領域の画像データを、伸長差分小領
域の画像データに復元する。本実施形態では、入力され
た小領域の画像データは、逆量子化器１０８によって逆
量子化された後、逆量子化された画像データは、逆離散
コサイン変換器（以下、逆ＤＣＴ変換器という。）１０
９によって空間領域の画像信号に変換される。このよう
に得られた伸長差分小領域の画像データは加算器１１０
に出力され、加算器１１０は、伸長差分小領域の画像デ
ータに、予測信号発生器１１２からライン１２１とライ
ン１２２を介して出力される最適予測画像信号を加算し
て、再生小領域の画像データを生成し、再生小領域の画
像データの中から、画面内予測画像信号を生成するため
の再生画素値をラインメモリ１１１に格納する。予測信
号発生器１１２は以下のように、画面内予測小領域の画
像データを発生する。すなわち、予測信号発生器１１２
は、処理対象の小領域の画像データに隣接する再生され
た画像データの画素値を、画面内予測小領域の画像デー
タの画素値として発生する。

【００３７】図２において、ブロック２００を処理対象
の小領域とすると、隣接する再生された画像データの画
素値はａ０、ａ１、ａ２、…、ａ６、ａ７、ｂ０、ｂ
１、ｂ２、…、ｂ６、ｂ７である。図３において、三角
形３０１を処理対象の小領域とすると、隣接する再生さ
れた画像データの画素値はｇ０、ｇ１、…、ｇ４、ｆ
０、ｆ１、ｆ２、…、ｆ７、ｆ８である。また、図３の
三角形３００を処理対象の小領域とすると、隣接する再
生された画像データの画素値はｅ０、ｈ０、ｈ１、…、
ｈ４である。これらの画素値をラインメモリ１１１に格
納する。予測信号発生器１１２はラインメモリ１１１を
アクセスし隣接する画像データの画素値を画面内予測小
領域の画像データの画素値として読み出す。

【００３８】図４及び図５はそれぞれ、図１の画像予測
符号化装置に用いられる予測信号発生器の第１及び第２
の実施例の構成を示すブロック図である。

【００３９】図４において、処理対象の小領域に対して
水平方向に隣接する画素値ａ０、ａ１、ａ２、…、ａ
６、ａ７はラインメモリ１１１から予測信号発生器１１
２に入力され、予測信号発生器１１２内の発生器４０１
は、水平方向に同一の画素を例えば８回繰り返して出力
することにより、画面内予測小領域の画像データ４０３
を生成する。ここで、画面内予測小領域の画像データ４
０３は処理対象の小領域に対して垂直方向に隣接する画
素が存在しない場合に用いられる。

【００４０】図５において、処理対象の小領域に対して
垂直方向に隣接する画素値ｂ０、ｂ１、ｂ２、…、ｂ
６、ｂ７がラインメモリ１１１から予測信号発生器１１
２に入力され、予測信号発生器１１２内の発生器４０２
は、垂直方向に画素を例えば８回繰り返して出力するこ
とにより、画面内予測小領域の画像データ４０４を生成
する。ここで、画面内予測小領域の画像データ４０４
は、処理対象の小領域に対して水平方向に隣接する画素
がない場合に用いられる。水平方向及び垂直方向共に隣
接する画素値が存在する場合、図６に示す第３の実施例
のように画面内予測小領域の画像データを生成する。

【００４１】図６は、図１の画像予測符号化装置に用い
られる予測信号発生器の第３の実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００４２】図６において、発生器４０１によって発生
された画面内予測小領域の画像データ４０３（図５参
照。）と、発生器４０２によって発生された画面内予測
小領域の画像データ４０４とは加算器５００に入力さ
れ、加算器５００は、入力された２つの画像データの和
を２で除算することにより、これら２つの画像データを
平均化する。このように、発生器４０１，４０２により
隣接する再生された画素を繰り返して出力し、加算器５
００により平均化演算を行うだけなので、画面内予測小
領域の画像データを高速に生成することができる。な
お、隣接する２つの画像データの画素値を線形補間する
ことにより画面内予測小領域の画像データを生成しても
よい。

【００４３】図７は、図１の画像予測符号化装置に用い
られる予測信号発生器の第４の実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００４４】図７において、処理対象の小領域に対して
水平方向に隣接する画像データの画素値ａ０、ａ１、ａ
２、…、ａ６、ａ７は、ラインメモリ１１１から発生器
４０１に入力され、発生器４０１は、水平方向に画素を
繰り返して出力することにより第１の画面内予測小領域
の画像データを生成する。一方、処理対象の小領域に対
して垂直方向に隣接する画素値ｂ０、ｂ１、ｂ２、…、
ｂ６、ｂ７は、ラインメモリ１１１から発生器４０２に
入力され、発生器４０２は、垂直方向に画素を繰り返し
て出力することにより第２の画面内予測小領域の画像デ
ータを生成する。第１の画面内予測小領域の画像データ
と、第２の画面内予測小領域の画像データは加算器５０
０に入力され、これら２つの画像データを平均化するこ
とにより第３の画面内予測小領域の画像データを生成す
る。

【００４５】一方、処理対象の小領域の画像データは、
ライン６１６を介して誤差計算器６０１，６０２，６０
３に入力される。ここで、上記第１の画面内予測小領域
の画像データと、処理対象の小領域の画像データは、誤
差計算器６０１に入力され、誤差計算器６０１はそれら
２つの画像データの誤差の絶対値である第１の絶対誤差
を計算して比較器６０４に出力する。また、上記第２の
画面内予測小領域の画像データと、処理対象の小領域の
画像データは誤差計算器６０２に入力され、誤差計算器
６０２はこれら２つの画像データの誤差の絶対値である
第２の絶対誤差を計算して比較器６０４に出力する。さ
らに、上記第３の画面内予測小領域の画像データと、処
理対象の小領域の画像データは、誤差計算器６０３に入
力され、誤差計算器６０３はこれら２つの画像データの
誤差の絶対値である第３の絶対誤差を計算して比較器６
０４に出力する。

【００４６】比較器６０４は、入力される３つの絶対誤
差を互いに比較して、絶対誤差の最も小さいものを決定
し、それに対応する画面内予測小領域の画像データをラ
イン１２１に出力するようにスイッチ６０５を制御す
る。比較器６０４は、同時に、第１、第２及び第３の画
面内予測小領域の画像データを識別するための識別子を
ライン６１５を介して受信側又は再生側の装置に出力す
る。この識別子により、受信側又は再生側では画面内予
測小領域の画像データが一意に決まる。このように誤差
の最も小さい画面内予測小領域の画像データを用いるこ
とによって、符号化時の差分信号を抑圧することがで
き、発生ビット数を削減することができる。

【００４７】＜第２の実施形態＞図８は、本発明に係る
第２の実施形態である画像予測符号化装置の構成を示す
ブロック図であり、図１と同様のものは同一の符号を付
している。 図８の画像予測符号化装置は、図１の画像
予測符号化装置に比較して、動き検出器７００、動き補
償器７０１、最適モード選択器７０３とフレームメモリ
７０２を追加して備えたことを特徴とする。

【００４８】以下、図８の画像予測符号化装置の構成及
び動作について説明する。

【００４９】入力端子１０１を介して、第１の実施形態
と同様に、入力された処理対象の小領域の画像データが
加算器１０２に入力され、加算器１０２は、処理対象の
小領域の画像データを、最適モード選択器７０３からラ
イン１２１を介して入力される最適予測小領域の画像デ
ータから減算した後、減算結果の画像データを符号化器
１０３に出力する。符号化器１０３は、入力される減算
結果の画像データを圧縮符号化して出力端子１０６を介
して出力すると同時に、圧縮符号化された小領域の画像
データを復号化器１０７に出力して伸長復号化させた
後、加算器１１０に出力して、伸長復号化された画像デ
ータを最適予測小領域の画像データと加算する。

【００５０】次いで、第１の実施形態と同様に、画面内
予測小領域の画像データを生成するために用いられる画
像データの画素値のみをラインメモリ１１１に格納する
一方、再生された画像の画素値をすべてフレームメモリ
７０２に格納する。

【００５１】次の画像の画像データが入力端子１０１を
介して入力されるときに、動き検出器７００には、処理
対象の小領域の画像データと、フレームメモリ７０２に
格納された再生画像データとが入力され、動き検出器７
００は、ブロックマッチングなどの方法で画像の動きを
検出し、動きベクトルをライン７０５を介して出力す
る。出力された動きベクトルは、例えば可変長符号化し
て記憶又は伝送される（図示せず。）と同時に動き補償
器７０１に送られる。動き補償器７０１は、動きベクト
ルに基づいてフレームメモリ７０２の再生画像から時間
予測小領域の画像データを生成して、最適モード選択器
７０３に出力する。動き検出処理及び動き補償処理にお
いては、前方予測と、後方予測と、両方向予測とがあ
り、これらの方法は、例えば米国特許第５，１９３，０
０４号明細書に開示されている。

【００５２】一方、予測信号発生器１１２は、第１の実
施形態と同様に、画面内予測小領域の画像データを発生
して最適モード選択器７０３に出力すると同時に、処理
対象の小領域の画像データを最適モード選択器７０３に
出力する。最適モード選択器７０３は、画面内予測小領
域の画像データと、時間予測小領域の画像データとか
ら、処理対象の小領域の画像データに最も誤差（例え
ば、画素毎の差の絶対値の和）の小さい画像データを選
択し、選択された画像データを最適予測小領域の画像デ
ータとして加算器１０２に出力する。また、どの予測小
領域の画像データが選択されたかを示す識別子をライン
７０９を介して受信側又は再生側に出力して伝送する。

【００５３】このようにフレーム間動き補償符号化の画
像データに、画面内予測を導入することによりフレーム
間の動きベクトルを伝送する必要がないため、ビット数
をさらに削減できる。

【００５４】第１と第２の実施形態では、画面全体に有
意な画素が存在する場合である。画面内に有意であると
そうでない画素が存在する場合がある。例えば、クロマ
キーで撮影された画像では、被写体を表す画素は有意な
もので、背景となるブルーなど領域を現す画素は有意で
ない画素である。有意な物体のテキスチャー及びその形
状を符号化して伝送することにより、物体単位の再生表
示が可能である。このような入力画像に対して、予測信
号発生器１１２で画面内予測小領域の画像データを生成
する場合、有意でない画素値を用いることができない。

【００５５】図９乃至図１１は有意な画素と有意でない
画素をもつ入力画像の模式図を示す。本実施形態におい
ては、画素が有意であるかどうかを示すには形状信号を
用いる。形状信号を所定の方法で圧縮符号化して受信側
又は再生側に伝送する。形状を符号化する方法として
は、チェーン符号化などの方法がある。圧縮された形状
信号をまた伸長再生し、再生された形状信号を用いて以
下に述べるように画面内予測信号を生成する。

【００５６】図９においては、形状曲線８００が境界線
で、矢印の示す方向が物体の内部であって、物体の内部
の画像データは有意な画素から構成される。処理対象の
小領域８０２に隣接する再生された画素の中で、ｂ４、
ｂ５、ｂ６、ｂ７が有意な画素で、これらの画素値のみ
を繰り返して処理対象の小領域８０２の画面内予測小領
域の画素値とする。

【００５７】また、図１０においては、形状曲線８０４
が境界線で、矢印の示す方向が物体の内部であって、物
体の内部の画像データは有意な画素から構成される。処
理対象の小領域８０５に隣接する再生された画素の中
で、ａ４、ａ５、ａ６、ａ７が有意な画素であって、こ
れらの画素値のみを繰り返して処理対象の小領域８０５
の画面内予測小領域の画素値とする。

【００５８】さらに、図１１においては、曲線８０８が
境界線で、矢印の示す方向が物体の内部であって、物体
の内部の画像データは有意な画素から構成される。処理
対象の小領域８１０に隣接する再生された画素の中で、
ａ５、ａ６、ａ７、ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７が有意な画
素であって、これらの画素値のみを繰り返して出力し、
２つの画素値が重なるところでは、それらの画素値を平
均化した値を処理対象の小領域８１０の画面内予測小領
域の画素値とする。

【００５９】図１１において、例えば、処理対象の小領
域８１０の画素ｚ７７の値はａ７とｂ７の平均値とす
る。また、画素値が１つもないところでは、水平方向及
び垂直方向に隣接する２つの画素値の平均値をとる。例
えば、画素ｚ１４の値はａ５とｂ４の平均値とする。こ
のように、任意の形状をもつ画像の画面予測小領域の画
像データを生成する。

【００６０】以上の実施形態においては、正方形状に分
割された小領域について説明したが、本発明はこれに限
らず、図３と同様に、画面を三角形の小領域に分割して
もよい。この場合においても、画像処理が同様に実行さ
れる。

【００６１】また、別の実施形態として、有意な画素値
だけを用いて平均値を求めて、その平均値を画面内予測
小領域の画素値としてもよい。具体的には、図９では、
画素ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７の平均値を計算し、計算さ
れた平均値を画面内予測小領域の画素値とする。図１０
では、画素ａ４、ａ５、ａ６、ａ７の平均値を計算し、
計算された平均値を画面内予測小領域の画素値とする。
図１１では、画素ａ５、ａ６、ａ７、ｂ４、ｂ５、ｂ
６、ｂ７の平均値を計算し、画面内予測小領域の画素値
とする。

【００６２】＜第３の実施形態＞図１２は、本発明に係
る第３の実施形態である画像予測復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【００６３】図１２において、９０１は入力端子、９０
２はデータ解析器、９０３は復号化器、９０６は加算
器、９０７は出力端子、９０８はコントローラ、９０９
は動き補償器、９１０は予測信号発生器、９１１はライ
ンメモリ、９１２はフレームメモリである。

【００６４】以下、図１２の画像予測復号化装置の構成
及び動作について説明する。図１２において、圧縮符号
化された画像データはデータ解析器９０２に入力され、
データ解析器９０２は入力された画像データを解析し
て、圧縮差分小領域の画像データをライン９１５を介し
て復号化器９０３に出力し、また、制御信号をライン９
２６を介してコントローラ９０８に出力し、さらには、
上述の動きベクトル（存在する場合のみ）を動き補償器
９０９に出力する。復号化器９０３は、逆量子化器９０
４と、逆ＤＣＴ変換器９０５を備え、圧縮された差分小
領域の画像データを伸長して、伸長差分小領域の画像デ
ータに復元する。

【００６５】本実施形態では、圧縮された差分小領域の
画像データは、逆量子化器９０４により逆量子化された
後、逆量子化後の周波数領域の画像データは、逆ＤＣＴ
変換器９０５により空間領域の画像データに変換され
る。変換後の伸長差分小領域の画像データは加算器９０
６に入力され、加算器９０６は、入力される伸長差分小
領域の画像データを、動き補償器９２３又は予測信号発
生器９２２からスイッチ９１３及びライン９２４を介し
て送られる最適予測小領域の画像データに加算し、加算
結果の再生小領域の画像データを生成する。加算器９０
６は、再生された画像データをライン９１７を介して出
力端子９０７に出力すると同時に、フレームメモリ９１
２に格納する。また、画面内予測小領域の画像を生成す
るために用いられる画像データの画素値をラインメモリ
９１１に格納する。

【００６６】最適予測小領域の画像データは、データ解
析器９０２からの制御信号に基づいてコントローラ９０
８によって決定されてスイッチ９１３の切り換えが制御
される。画面内予測小領域の画像データがコントローラ
９０８によって選択される場合、スイッチ９１３はライ
ン９２４をライン９２２に接続し、コントローラ９０８
からの制御信号に応答して、予測信号発生器９１０はラ
インメモリ９１１をアクセスして、隣接する再生画素値
を画面内予測小領域の画素値として出力する。予測信号
発生器９１０の動作の詳細については、図４、図５及び
図６を参照して詳細上述している。また、時間予測小領
域の画像データがコントローラ９０８によって選択され
る場合、スイッチ９１３はライン９２４をライン９２３
に接続し、コントローラ９０８からの制御信号に応答し
て、動き補償器９０９はデータ解析器９０２からライン
９２５を介して送られる動きベクトルに基づいて、フレ
ームメモリ９１２からの画像データに対して動き補償処
理を実行することにより、時間予測小領域の画像データ
を発生して、スイッチ９１３及びライン９２４を介して
加算器９０６に出力する。

【００６７】＜第４の実施形態＞図１３は、本発明に係
る第４の実施形態である画像予測復号化装置の構成を示
すブロック図であり、図１３において図１２と同様のも
のについては同一の符号を付している。図１３の画像予
測復号化装置は、図１２の画像予測復号化装置の基本構
成に加えて、形状復号化器９９０を追加して備えたこと
を特徴とする。図１３の画像予測復号化装置の基本動作
も図１２と同じであるため、異なる動作だけについて以
下に詳細に説明する。

【００６８】本実施形態においては、圧縮符号化された
画像データには、圧縮符号化された形状データが含まれ
る。データ解析器９０２は、この形状データを抽出して
形状復号化器９９０に出力し、これに応答して形状復号
化器９９０は形状信号を伸長再生する。再生された形状
信号は受信側又は再生側に伝送される同時に、予測信号
発生器９１０に入力される。予測信号発生器９１０は、
この再生された形状信号に基づいて、図９乃至図１１を
参照して説明したように、画面内予測小領域の画像デー
タを生成する。このようにして、任意の形状をもつ画像
の画面内予測小領域の画像データを生成し、受信側又は
再生側において、画像データを復号化し、再生すること
ができる。

【００６９】第３と第４の実施形態の特徴は、ラインメ
モリ９１１を備えた事である。ラインメモリ９１１がな
ければ、画面内予測小領域の画像データを生成するため
の画素をフレームメモリ９１２からアクセスしなければ
ならない。隣接する小領域の画素で予測信号を生成する
ために、高速にフレームメモリを書き込み、読み出しす
ることが必要である。専用のラインメモリやバッファを
設けることにより高速なフレームメモリを用いないで高
速に画面内予測小領域の画像データを生成することが可
能になる。

【００７０】以上の実施形態において、複数の画素値の
平均値は、所定の重み付け平均値であってもよい。

【００７１】以上説明したように、本発明の第１の実施
形態グループによれば、処理対象の小領域の画像データ
に隣接する再生された画素値を画面内予測信号の画素値
とするだけで、従来技術に比較して低い演算量で簡単に
高精度な予測信号を生成することができ、フレーム内符
号化のビット数を削減することができるという特有の効
果が得られる。また、画面内予測信号を生成するために
用いられる再生された画素値を格納するために、ライン
メモリ９１１を設けているので、画素値を高速にアクセ
スすることができ、画面内予測信号を高速に生成するこ
とができる。

【００７２】＜第２の実施形態グループ＞第２の実施形
態グループは、第５乃至第７の実施形態を含む。

【００７３】本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて、
画像符号化能率が、２つの画像間又は１つの画像内の２
つのブロックの内部の間のみならず、１つの画像内の２
つのブロック間の冗長性を除去することにより、画像符
号化能率をさらに改善することを見いだした。

【００７４】本発明者は隣接するブロックの、同じ位置
のＤＣＴ変換係数は多くの場合非常に近似していること
を発見した。特に、２つのブロックに対する原画像の組
織がよく似ている場合、又は同じ画像パターン、例えば
直線、角、その他を含んでいる場合には近似が高いこと
を発見した。同一の情報は情報理論により冗長を意味す
る。

【００７５】ブロックを越えてＤＣＴ変換領域の中に存
在するこの種の冗長は、以前のブロックからの適応的イ
ントラ予測（フレーム内予測）により除去されるか、又
は大幅に減少させることができる。そして、次のＶＬＣ
エントロピー符号化処理は、予測の小さいエントロピー
によりさらに高い符号化能率を達成することができる。
このＤＣＴ変換領域の予測の結果として、ＶＬＣエント
ロピー符号化回路への冗長データの入力は、大幅に減少
されうる。そのために多くのビットの節約が期待でき
る。従って、符号化された画図データの画質は明確に改
善される。

【００７６】本発明に係る本実施形態は、他のブロック
からのＤＣＴ変換係数を適格に予測する方式を提供す
る。この方式により隣接するブロックを越えて存在する
冗長性を除去し、量子化されたＤＣＴ変換係数のエント
ロピーをより小さくし、その結果、ＤＣＴ変換係数を符
号化するための必要なビット数を減少することができ
る。

【００７７】処理対象である現時点のカレントブロック
（以下、カレントブロックという。）のＤＣＴ変換係数
は以前の隣接するブロックの中の同じ位置のＤＣＴ変換
係数から予測できる。隣接するブロックは、処理時に既
に復号化されている。すなわち、以前に復号化された隣
接するブロックの１つの中の第１のＤＣ係数により第１
のＤＣ係数は予測される。また、第２の係数ＡＣ１は、
同じ復号化されたブロックの中の第２の係数ＡＣ１から
予測される。以下同様に実行される。この方法を用いる
ことにより、数個の予測されるブロックを、現時点に符
号化されているＤＣＴ変換ブロックに対して上向き左側
に、斜めに左側に、上向きに斜めに右側に、及び上向き
にある隣接する復号化されたブロックから求めることが
できる。これらの予測されたブロックに対して、実際の
エントロピー符号化が実行されることによりチェックさ
れる。そして、より少ないビット数を持つ予測ブロック
が選択された後、エントロピー符号化されて、付加的指
示ビットとともに受信側又は再生側の画像予測復号化装
置に伝送される。画像予測復号化装置には、どの隣接す
るブロックからカレントブロックが予測したかを報告す
る。

【００７８】本発明に係る本実施形態の方法は、カレン
トブロックのＤＣＴ変換係数を予測することができる。
そのＤＣＴ変換係数は他の隣接するブロックのＤＣＴ変
換係数と良好な相互関係を一般に保有している。その理
由はＤＣＴ変換は、同様のブロック画像に対しては、Ｄ
ＣＴ変換係数の同一の値又は同一の分布を与える傾向に
あるからである。

【００７９】イントラフレームか、又は一時的に予測さ
れたフレームである、入力された画像データに対して通
常、まずブロックに基づいたＤＣＴ変換処理が実行され
る。カレントブロックのＤＣＴ変換係数が得られた後
に、ＤＣＴ変換領域の予測処理を量子化前に、また量子
化の後に実行することができる。

【００８０】カレントブロックのＤＣＴ変換係数は、図
１５に示されるように、既に復号化されたブロックであ
って、隣接するブロック、すなわち、左上のブロックＢ
１、上のブロックＢ２、右上のブロックＢ３、左のブロ
ックＢ４から予測することができる。予測されたブロッ
クは、カレントブロックのＤＣＴ変換係数の全てを、同
じ位置にある以前の隣接するブロックのＤＣＴ変換係数
の全てから減算することにより得られる。また全てのＤ
ＣＴ変換係数の代わりに、部分的にＤＣＴ変換係数を減
算することにより得ることができる。

【００８１】異なる予測されたブロックにおける予測さ
れたＤＣＴ変換係数は、量子化の前に予測が実行される
ならば、量子化される。次いで、ＤＣＴ変換係数に対し
て、エントロピー符号化処理が実行される。そのエント
ロピー符号化処理は、画像予測符号化装置のそれと同一
であり、どの予測されたブロックが下位ビットとして使
用するかチェックされる。

【００８２】下位ビットを使用する予測ブロックが選択
され、選択された予測ブロックは、予測決定について画
像予測復号化装置に知らせる指示ビットとともにエント
ロピー符号化される。

【００８３】画像予測復号化装置においては、指示ビッ
トを用いて予測されたブロックが復号化される。すなわ
ち、１つのブロックに対して予測されたＤＣＴ変換係数
を逆エントロピー復号化した後に、当該ブロックに対す
るＤＣＴ変換係数は、指示ビットによって表される前に
復号化された隣接するブロックの基準ＤＣＴ変換係数を
上記復号化されたＤＣＴ変換係数に加算することによっ
て得られる。最終的に、逆ＤＣＴ変換処理が各々のブロ
ックに対する復元されたＤＣＴ変換係数に適用され、復
号化された画像データが得られる。

【００８４】本発明に係る本実施形態は、通常ＤＣＴ変
換のような変換によって除去される空間的な冗長性、動
き検出及び補償によってフレーム間で除去される冗長性
及びブロック内の量子化変換係数の中でエントロピー符
号化によって除去される統計的冗長性以外に、隣接する
ブロックを越えてＤＣＴ変換領域に存在する他の種類の
冗長性を減少させることができる画像符号化装置を提供
するものである。

【００８５】従来技術の画像予測符号化装置を示す図１
４からわかるように、従来の画像符号化（例えば、ＭＰ
ＥＧにおいて）に一般的に使用されている画像予測符号
化装置は、ブロックサンプリングユニット１００１、Ｄ
ＣＴ変換ユニット１００４、量子化器１００５及びエン
トロピー符号化器１００６を備える。

【００８６】イントラフレーム符号化（フレーム内符号
化）においては、入力された画像信号に対してまず、ブ
ロックサンプリング処理が実行される。次に直接にＤＣ
Ｔ変換処理が実行される。それに続いて、量子化処理及
びエントロピー符号化処理が実行される。一方、インタ
ーフレーム符号化（予測フレーム符号化）においては、
ブロックサンプリング処理の後に、処理対象の現時点の
フレームのが画像データに対して、動き検出ユニット１
００２及び動き補償ユニット１００３の処理が実行さ
れ、さらに、ＤＣＴ変換処理が実行される。さらに、量
子化処理及びエントロピー符号化処理が実行される。

【００８７】ここで、エントロピー符号化ユニット１０
０６において、量子化値はエントロピー符号化されて符
号データが出力される。エントロピー符号化とは、よく
発生する値には短い符号語を、あまり発生しない値には
長い符号語を割り当てることにより、平均情報量である
エントロピーに近づくように符号化して、全体としての
符号量を大幅に削減する方式である。これは、可逆符号
化である。エントロピー符号化として種々の方式が提案
されているが、ベースラインシステムでは、ハフマン符
号化を用いる。量子化されたＤＣ係数値とＡＣ係数値で
は、ハフマン符号化の方法が異なり、すなわち、ＤＣ係
数は８×８画素ブロックの平均値を示すが、一般の画像
では隣のブロックとの平均値は似通った値を持つことが
多い。そこで、前のブロックとの差分をとった後にエン
トロピー符号化を行う。こうすると、０付近に値が集中
するので、エントロピー符号化が効果的となる。また、
ＡＣ係数については、例えばジグザグスキャンを行い２
次元データを１次元データに変換する。さらに、特に高
周波成分を含むＡＣ係数は０が多く発生するので、０以
外の値を持つＡＣ係数の値とその前に０がいくつあるか
（ランレングス）を組としてエントロピー符号化する。

【００８８】レートコントローラ１００７は前に符号化
されたブロックに用いられたビットをフィードバック
し、量子化ユニット１００５の処理を制御しかつコード
ビットレートを調整する。ここで、レートコントローラ
１００７は、符号化された単位の性質や利用可能なビッ
トに基づいて各符号化されたオブジェクトデータ、各フ
レーム及び各符号化されたブロックに対して異なるビッ
ト量を割り当てるようにコードビットレートを制御す
る。また、逆量子化処理及び逆ＤＣＴ変換処理はローカ
ルデコーダの一部としてのユニット１００８及び１００
９において実行される。ローカルデコーダで復号化され
た画像データはローカル復号化フレームメモリ１０１０
に記憶され、動き検出処理ために利用される。１０１１
は動き検出のために、前の原フレームを保存する基準フ
レームメモリである。そして、最後にビットストリーム
がエントロピー符号化ユニット１００６から出力され
て、受信側又は再生側の画像予測復号化装置に送られ
る。

【００８９】図１５は、画面内予測のための適応的ＤＣ
Ｔ変換領域を説明するための画像の模式図である。

【００９０】図１５において、ＤＣＴ変換領域におい
て、８×８の４個のＤＣＴ変換ブロックがマクロブロッ
クを構成していることが示されている。ここで、Ｂ０は
８×８のＤＣＴ変換係数を有する現時点のカレントブロ
ックを示す。Ｂ２は既に復号化された上側に隣接するブ
ロックを示す。Ｂ１及びＢ３は既に復号化された斜め上
の隣接する２つのブロックを示す。Ｂ４は、左側に隣接
する直前のブロックを示す。ＤＣＴ変換係数を持つブロ
ックは、８×８のＤＣＴ変換係数を有する、復号化され
た隣接する複数のブロックから予測できることが図１５
からわかる。

【００９１】どのブロックからカレントブロックが予測
されたかが常に違っていることに注意すべきである。従
って、最小ビット使用規則に基づく決定が実行され、そ
の決定は画像予測復号化装置側の異なるブロックに適応
的に与えられる。その決定は、指示ビットにより画像予
測復号化装置に報知される。ここで、最小ビット使用規
則は、異なる複数の予測方法の中で予測方法を決定する
ために用いられ、各予測方法が適用された後に、ブロッ
クを符号化するために用いられるビット量が計数され
る。結果として、使用される最小のビット量をもたらす
方法が、使用すべき予測方法として、選択される。

【００９２】なお、ＤＣＴ変換領域予測は量子化の後及
びまた前に実施されることができる。

【００９３】＜第５の実施形態＞図１６は、本発明に係
る第５の実施形態である画像予測符号化装置の構成を示
すブロック図である。図１６の画像予測符号化装置は、
ＤＣＴ変換領域予測処理は、量子化処理の後に実行され
ることを特徴としている。

【００９４】図１６において、入力された画像信号に対
してまず、ブロックサンプリングユニット１０１２によ
ってブロックサンプリングが実行される。そして、イン
トラフレーム符号化においては、サンプルされたブロッ
ク画像データは加算器１０１３の処理が実行されずに、
加算器１０１３を通過してＤＣＴ変換ユニット１０１４
に入力される。一方、予測フレーム符号化においては、
加算器１０１３は、サンプルされたブロック画像データ
から動き検出及び補償ユニット１０２５から出力される
動き検出画像データを減算して、減算結果の画像データ
をＤＣＴ変換ユニット１０１４に出力する。そして、Ｄ
ＣＴ変換処理がユニット１０１４で実行された後、量子
化処理がユニット１０１５で実行される。

【００９５】ＤＣＴ変換領域予測処理はユニット１０１
７で実行され、１０１８は予測のために前に復号化され
たブロックを格納するためのブロックメモリである。加
算器１０１６は、量子化ユニット１０１５から出力され
る現時点のＤＣＴ変換ブロックから、ＤＣＴ変換領域予
測ユニット１０１７から出力される復号化された隣接す
るブロックを減算する。この符号化された隣接するブロ
ックの決定はＤＣＴ変換領域予測ユニット１０１７にお
いて行われる。最後に、予測されたＤＣＴ変換ブロック
に対して、ユニット１０２０によってエントロピーＶＬ
Ｃ符号化処理が実行され、符号化されたビットはビット
ストリームに書きこまれる。

【００９６】加算器１０１９は、予測のために用いられ
る前の隣接するブロックを、予測ブロックに加算するこ
とにより、現時点のＤＣＴ変換ブロックを復元する。次
いで、復元されたＤＣＴ変換ブロックに対して、逆量子
化処理及び逆ＤＣＴ変換処理はそれぞれユニット１０２
１及び１０２２において実行される。局所的に復号化さ
れて逆ＤＣＴ変換ユニット１０２２から出力されるブロ
ックの画像データは加算器１０２３に入力される。加算
器１０２３は、復元されたブロックの画像データに前の
フレームの画像データを加算することによって、再構築
された画像データを得てフレームメモリ１０２４に記憶
される。動き検出及び補償処理はユニット１０２５で実
行される。動き検出及び補償処理のための前のフレーム
を格納するためにフレームメモリ１０２４が用いられ
る。

【００９７】＜第６の実施形態＞図１７は、本発明に係
る第６の実施形態である画像予測符号化装置の構成を示
すブロック図である。図１７の画像予測符号化装置は、
量子化処理の前に、ＤＣＴ変換領域予測処理が実行され
たことを特徴としている。入力された画像信号に対し
て、ユニット１０２６においてブロックサンプリング処
理が実行される。次いで、加算器１０２７は予測フレー
ム符号化のために減算を行い、減算結果の画像データ
は、ＤＣＴ変換ユニット１０２８、加算器１０２９及び
量子化ユニット１０３０を介して、エントロピーＶＬＣ
符号化ユニット１０３４及び逆量子化ユニット１０３３
に出力される。

【００９８】ブロックメモリ１０３２は、ユニット１０
３１のＤＣＴ変換領域予測処理のために前のブロックの
画像データを格納している。ＤＣＴ変換ユニット１０２
８から出力される現時点のＤＣＴ変換ブロックの画像デ
ータは、加算器１０２９によって、最小ビット使用規則
に従ってＤＣＴ変換領域予測ユニット１０３１で選択さ
れた前のＤＣＴ変換ブロックから減算される。減算結果
のＤＣＴ変換ブロックの画像データは、量子化ユニット
１０３０によって量子化された後、逆量子化ユニット１
０３３及びエントロピーＶＬＣ符号化ユニット１０３４
に出力される。逆量子化ユニット１０３３は、入力され
る量子化されたＤＣＴ変換ブロックの画像データを逆量
子化することにより復元して加算器１０３５に出力す
る。加算器１０３５は、復元されたＤＣＴ変換ブロック
の画像データを、ＤＣＴ変換領域予測ユニット１０３１
からの前のＤＣＴ変換ブロックの画像データを加算し
て、加算結果の前のブロックの画像データをブロックメ
モリ１０３２に格納するとともに、逆ＤＣＴ変換ユニッ
ト１０３６に出力する。

【００９９】逆ＤＣＴ変換ユニット１０３６は、加算器
１０３５から入力される前のブロックの画像データに対
して逆ＤＣＴ変換処理を実行して、変換処理後の復元さ
れた画像データを加算器１０３７に出力する。加算器１
０３７は、逆ＤＣＴ変換ユニット１０３６から出力され
る復元された画像データに動き検出及び補償ユニット１
０２５から出力される前のフレームの画像データを加算
して、加算結果の画像データをフレームメモリ１０３８
に一時的に記憶した後、動き検出及び補償ユニット１０
２５に出力される。

【０１００】＜Ｂ１．モード決定の一般的な説明＞図１
８は、図１６及び図１７のＤＣＴ変換領域予測回路１０
１７，１０３１の構成を示すブロック図である。

【０１０１】図１８において、１０４０は予測のために
前の隣接するブロックの画像データを格納するブロック
メモリである。処理対象の現時点のカレントブロックは
ユニット１０４１に入力され、ユニット１０４１は、ブ
ロックメモリ１０４０で格納されている前の隣接するＤ
ＣＴ変換ブロックから入力されたカレントブロックの画
像データを減算して、次の４種類の予測ＤＣＴ変換ブロ
ックの画像データが得られる。 （ａ）１０４２で示されるＮｏ−Ｐｒｅｄブロック、
（ｂ）１０４３で示されるＵｐ−Ｐｒｅｄブロック、
（ｃ）１０４４で示されるＬｅｆｔ−Ｐｒｅｄブロッ
ク、（ｄ）１０４５で示されるＯｔｈｅｒ−Ｐｒｅｄブ
ロック。

【０１０２】ここで、２ビットを用いて上記４つの種類
のブロックを示す。すなわち、例えば“００”はＮｏ−
Ｐｒｅｄブロックを示し、“０１”はＵｐ−Ｐｒｅｄブ
ロックを示し、“１０”はＬｅｆｔ−Ｐｒｅｄを示し、
“１１”はＯｔｈｅｒ−Ｐｒｅｄブロックを示す。

【０１０３】Ｎｏ−Ｐｒｅｄブロックは、予測無しのと
きの、現時点のＤＣＴ変換ブロックの画像データ自身で
ある。Ｕｐ−Ｐｒｅｄブロックは、予測に用いられたブ
ロックが上方に隣接するＤＣＴ変換ブロックＢ２である
場合に得られた予測ブロックの画像データを示す。Ｌｅ
ｆｔ−Ｐｒｅｄブロックは予測に用いられたブロックが
左側に隣接するＤＣＴ変換ブロックＢ４である場合に得
られた予測ブロックの画像データを示す。Ｏｔｈｅｒ−
Ｐｒｅｄブロックは予測がＤＣ係数に対してのみ行われ
たときの予測ブロックの画像データを示す。Ｏｔｈｅｒ
−Ｐｒｅｄの場合において、２種類の予測方法が存在す
る。すなわち、Ｕｐ−ＤＣ−Ｐｒｅｄ（１０４６）は上
方に隣接するＤＣＴ変換ブロックＢ２に基づいてＤＣ係
数のみに対して予測が行われた場合に得られた予測ブロ
ックの画像データを示す。Ｌｅｆｔ−ＤＣ−Ｐｒｅｄ
（１０４７）は左側に隣接するＤＣＴ変換ブロックＢ４
に基づいてＤＣ係数のみに対して予測が行われた場合に
得られた予測ブロックの画像データを示す。この２つの
ケースに対して、もう１つビットが指示のために必要と
なる。例えば“０”はＵｐ−ＤＣ−Ｐｒｅｄ（１０４
６）を示し、“１”はＬｅｆｔ−ＤＣ−Ｐｒｅｄ（１０
４７）を示すように使用される。

【０１０４】斜め方向に隣接するブロックＢ１、Ｂ３に
基づいた予測は可能ではあるがその予測結果は上方や左
側のブロックに予測によるもののようによくないので、
本実施形態では用いていない。

【０１０５】全ての予測されたブロックに対して、ユニ
ット１０４８によって実際のエントロピー符号化処理が
実行されることにより検査され、チェックされる。異な
る予測されたブロックに使用されたビットはユニット１
０４９において比較される。最後に、ユニット１０５０
は最小ビット使用規則に基づいて予測されたＤＣＴ変換
ブロックを決定し、指示ビットとともに予測されたＤＣ
Ｔ変換ブロックを出力する。すなわち、ビット数が最小
の予測されたＤＣＴ変換ブロックを選択する。

【０１０６】＜Ｂ２．モード決定の実施＞図１９は、図
１８のＤＣＴ変換領域予測回路におけるＤＣ／ＡＣ予測
の符号化方法の一例を示す画像の模式図である。

【０１０７】図１９において、先に定義されたＤＣ／Ａ
Ｃ予測された画像データの部分集合が実際の使用に対し
て図示されている。カレントブロック１１０１はカレン
トマクロブロックの上部左側の８×８ブロックであり、
カレントブロック１１０２はカレントマクロブロックの
上部右側の８×８ブロックである。Ａ及びＢは、カレン
トブロック１１０１に隣接する８×８ブロックである。
カレントブロック１１０１の強調された上部行及び左列
はそれぞれ、隣接ブロックであるＡ及びＢの同一場所か
ら予測される。つまり、カレントブロック１１０１の最
上行はその上のブロックＡの最上行から予測され、カレ
ントブロック１１０１の左列はその左のブロックＢの左
列から予測される。同様の手順で、カレントブロック１
１０２はその上のブロックＤ及びその左のカレントブロ
ック１から予測される。

【０１０８】Ｃ（ｕ，ｖ）を符号化すべきブロックと
し、Ｅｉ（ｕ，ｖ）をモードｉの場合の予測誤差であっ
て、Ａ（ｕ，ｖ）及び／又はＢ（ｕ，ｖ）の各ブロック
から予測値を減算して求めたものであるとする。実際の
実施においては、節Ｂ１において前述した最も頻度が多
い次の３つのモードのみが使用される。

【０１０９】（ａ）モード０：ＤＣ予測のみ

【０１１０】

【数１】Ｅ０（０，０）＝Ｃ（０，０）−（Ａ（０，
０）＋Ｂ（０，０））／２， Ｅ０（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）， ｕ≠０；ｖ≠０；ｕ＝０，…，７；ｖ＝０，…，７

【０１１１】（ｂ）モード１：上側ブロックからのＤＣ
／ＡＣ予測

【０１１２】

【数２】Ｅ１（０，ｖ）＝Ｃ（０，ｖ）−Ａ（０，
ｖ），ｖ＝０，…，７， Ｅ１（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）， ｕ＝１，…，７；ｖ＝０，…，７

【０１１３】（ｃ）モード２：左側ブロックからのＤＣ
／ＡＣ予測

【数３】Ｅ２（ｕ，０）＝Ｃ（ｕ，０）−Ｂ（ｕ，
０），ｕ＝０，…，７， Ｅ２（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）， ｕ＝０，…，７；ｖ＝１，…，７．

【０１１４】モードの選択は、マクロブロックにおける
４つの輝度信号のブロックに対して予測された誤差の絶
対値の和、ＳＡＤｍｏｄｅｉを計算して、そのうちの最
小値を有するモードを選択することにより行われる。

【０１１５】

【数４】

【０１１６】モードの決定は、異なる符号化ビットレー
トを目標とするアプリケーションの違いに依存して、ブ
ロックベース及びマクロブロックベースの両方で実行す
ることができる。モードは、次の表１の可変長コードを
使用して符号化される。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】量子化後にＤＣ／ＡＣ予測を実行する場
合、先行する水平方向の隣接ブロック又は垂直方向の隣
接ブロックでは通常、使用する量子化のステップが異な
るため、ＤＣ／ＡＣ予測を正確に行うためには、量子化
されたＤＣＴ変換係数をスケーリングするために幾つか
の種類の重み係数が必要とされる。

【０１１９】ＱａｃＡをブロックＡ（図１９参照。）の
量子化されたＤＣＴ変換係数とし、ＱａｃＢをブロック
Ｂ（図１９参照。）の量子化されたＤＣＴ変換係数とす
る。ＱｓｔｅｐＡをブロックＡの量子化に使用される量
子化ステップとすると、ＱｓｔｅｐＢはブロックＡの量
子化に使用する量子化ステップであり、ＱｓｔｅｐＣは
カレントブロックＣの量子化に使用すべき量子化ステッ
プであり、従ってスケーリング方程式は以下の通りであ
る。

【０１２０】

【数５】Ｑ’ａｃＡ＝（ＱａｃＡ×ＱｓｔｅｐＡ）／Ｑ
ｓｔｅｐＣ

【数６】Ｑ’ａｃＢ＝（ＱａｃＢ×ＱｓｔｅｐＢ）／Ｑ
ｓｔｅｐＣ

【０１２１】ここで、Ｑ’ａｃＡはブロックＡからのＤ
ＣＴ変換係数であり、カレントブロックＣの最上行の予
測に使用される。また、Ｑ’ａｃＢはブロックＢからの
ＤＣＴ変換係数であり、カレントブロックＣの左列の予
測に使用される。

【０１２２】＜第７の実施形態＞図２０は、本発明に係
る第７の実施形態である画像予測復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【０１２３】図２０において、画像予測符号化装置から
のビットストリームは、エントロピーＶＬＤ復号化ユニ
ット１０５１に入力され、可変長復号化される。復号化
された画像データは、加算器１０５２によって、ＤＣＴ
変換領域予測ユニット１０５３からの前の隣接するＤＣ
Ｔ変換ブロックの画像データと加算することにより、Ｄ
ＣＴ変換ブロックの画像データが復元される。前に隣接
するＤＣＴ変換ブロックは、どのブロックであるかは、
ビットストリームからとり出された指示ビットによって
知らされ、ユニット１０５３において予測のために使用
される。１０５４は、予測のために用いる隣接するＤＣ
Ｔ変換ブロックを格納するためのブロックメモリであ
る。加算器１０５２から得られる復元されたＤＣＴ変換
ブロックは逆ＤＣＴ変換ユニット１０５５に出力され
る。逆ＤＣＴ変換ユニット１０５５は入力されたＤＣＴ
変換ブロックに対して逆ＤＣＴ変換処理を実行すること
により復元されたＤＣＴ変換係数の画像データを生成し
て、加算器１０５６に出力する。加算器１０５６は、逆
ＤＣＴ変換ユニット１０５５からの復元された画像デー
タを、動き検出及び補償ユニット１０５７からの前のフ
レームの画像データと加算することにより、動き検出及
び補償されかつ復号化された画像データを生成して出力
する。当該復号化された画像データは、動き検出及び補
償のために前のフレームの画像データを格納するフレー
ムメモリに一時的に格納した後、動き検出及び補償ユニ
ット１０５７に出力される。動き検出及び補償ユニット
１０５７は、入力される画像データに対して、動き検出
及び補償処理が実行される。

【０１２４】さらに、加算器１０５６から出力される復
号化された画像データは、図１６及び図１７のブロック
サンプリングユニット１０１２，１０２６の処理に対応
する逆の復元処理により、元の画像データが復元され
る。

【０１２５】さらに、１０５９は逆量子化ユニットであ
り、図１７に示すように量子化処理の前にＤＣＴ変換領
域予測処理が行われる場合は、当該逆量子化ユニット１
０５９は図２０における１０５９ａの位置に挿入される
一方、図１６に示すように量子化処理の後にＤＣＴ変換
領域予測処理が行われる場合は、当該逆量子化ユニット
１０５９は図２０における１０５９ｂの位置に挿入され
る。

【０１２６】図２１は、図２０の画像予測復号化装置に
おけるＤＣ／ＡＣ予測の復号化方法を示すフローチャー
トである。すなわち、図２１では、ＤＣ／ＡＣ予測モー
ドを取得し、隣接するＤＣ／ＡＣ予測値からＤＣＴ変換
係数を再構成するためのビットストリームの復号化の詳
細が図示されている。

【０１２７】まず、ステップ１０５９において、入力さ
れるビットストリームから指示ビットを復号化し、ステ
ップ１０６０で、指示ビットのフラグがチェックされ、
それが「０」であれば、ステップ１０６１で上側ブロッ
ク及び左側ブロックの画像データの平均値からＤＣ値を
計算してステップ１０６３に進む。ステップ１０６０で
ＮＯであればステップ１０６２に進み、ステップ１０６
２でチェックされた指示フラグが「１０」であれば、ス
テップ１０６３で左側ブロックの左列の画像データが抽
出され、ステップ１０６５に進む。ステップ１０６２で
ＮＯであればステップ１０６４に進み、ステップ１０６
４でチェックされた表示フラグが「１１」であれば、ス
テップ１０６５で上側ブロックの最上行の画像データが
抽出され、ステップ１０６６に進む。最後に、ステップ
１０６６では、ステップ１０６１、１０６３、又は１０
６５で取得又は抽出されたＤＣＴ変換係数がカレントブ
ロックの対応するＤＣＴ変換係数に加算される。

【０１２８】さらに、以下、本実施形態グループの変形
例について説明する。

【０１２９】（ａ）上記ブロックサンプリングユニット
１０１２，１０２６は、４つのブロックのグループの中
の二次元配列の画素は、第１のブロックでは奇数番目の
行にある奇数番目の画素から成り、第２のブロックでは
奇数番目の行にある偶数番目の画素から成り、第３ブロ
ックでは偶数番目の行にある奇数場番目の画素から成
り、第４ブロックでは偶数番目の行にある偶数番目の画
素から成るように、画素を交互に差し挟むインターリー
ブ処理を含んでもよい。 （ｂ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックに隣接するように位置されたブロック
から選択され、ブロック中の全ての変換係数が選択され
てもよい。 （ｃ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックに隣接するように位置されたブロック
から選択され、あらかじめ定められたサブセットがブロ
ックの変換係数として選択されてもよい。

【０１３０】（ｄ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックであって、
符号化されたカレントブロックの上方及び左側に隣接す
るよう位置されたブロックから選択され、当該ブロック
の最上行、及び当該ブロックの最左列の変換係数のみが
使用され、残りの変換係数はゼロにセットされてもよ
い。 （ｅ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックの近傍に位置されたブロックから選択
され、各ブロックの変換係数は異なる重み付け関数で重
み付けされてもよい。 （ｆ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックの近傍に位置されたブロックから選択
され、各ブロックの変換係数に対して変換演算が実行さ
れてもよい。

【０１３１】（ｇ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックであって、
符号化されたカレントブロックの近傍に位置された複数
のブロックの重み付け平均化されてもよい。 （ｈ）復号化された画像データに基づいて、インターリ
ーブされた４個のブロックからなる複数のグループから
二次元配列の画素を形成して元の画像データを復元する
ときに、奇数番目の行にある奇数番目の画素は全て第１
のブロックから求め、奇数番目の行にある偶数番目の画
素は第２のブロックから求め、偶数番目の行にある奇数
番目の画素は第３ブロックから求め、偶数番目の行にあ
る偶数番目の画素は第４ブロックから求めるように、上
記復号化された画像データに対して逆インターリーブ処
理を実行してもよい。

【０１３２】以上説明したように、本発明に係る本実施
形態グループによれば、隣接するブロック間におけるＤ
ＣＴ変換領域の冗長性を除去又は減少するために大いに
効果があり、その結果、使用ビット数を減少させ、最終
的に符号化効率を大いに改善することができる。詳細な
画像予測符号化装置の例として図１８を参照すると、予
測処理は、好ましくは、上側又は左側の隣接するブロッ
クを使用することによってのみ実行される。

【０１３３】ＱＣＩＦを含むシーケンスに対しては、上
位ビットレート符号化に対して６.４％のビットを節約
することができ、下位ビットレート符号化に対して２０
％のビットを節約することができる。また、例えば、ア
キヨ（Akiyo）、マザー（Mother）、及びドウター（Dau
ghter）などのテストシーケンスなどの他のＱＣＩＦシ
ーケンスに対して、約１０％のビットを節約することが
できる。さらにＣＩＦ及びＣＣＩＲのシーケンスに対し
ては、より多くのビット節約が可能である。

【０１３４】以上説明したように本発明に係る第２の実
施形態グループによれば、現時点の符号化効率を増大さ
せる新しい画像予測符号化装置及び画像予測復号化装置
を提供することができる。当該装置では、符号化効率を
上げるためには複雑な手段は必要とせず、その回路構成
は、非常に簡単で容易に形成できる。

【０１３５】＜第３の実施形態グループ＞第３の実施形
態グループは、第８の実施形態を含む。

【０１３６】本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて、
画像符号化効率は、２つの画像間又は１つの画像内のブ
ロックの内部における冗長性ばかりでなく、画像内のブ
ロック間の冗長性を削減するとともに、ブロックのスキ
ャンパターンを適切にすることによりさらに冗長性を改
善することを考えた。

【０１３７】同じ位置にあっても隣接するブロックの中
のＤＣＴ変換係数は多くの場合非常によく似ていること
が見出されている。この２つのブロックに対する原画像
の特質が非常によく似ている場合、もしくは水平又は垂
直ライン、対角線その他の画像パターンが同じものを含
んでいる場合、上記のことは正しいといえる。情報理論
の観点から同じ情報は冗長性を意味することになる。

【０１３８】ブロックを越えてＤＣＴ変換領域の中に存
在する冗長性は、以前のブロックの適応性予測により除
去されるか又は削減されることができる。このことはＶ
ＬＣエントロピー符号化は予測誤差信号のより小さいエ
ントロピーのためのより高い符号化効率を達成できると
いう結果になる。

【０１３９】同時に、水平及び垂直の構造は、最左側の
列及び最上行の変換ブロックに、重要なＤＣＴ変換係数
が集中するという結果になることは公知である。従っ
て、本発明に係る実施形態は、予測モードに基づいて、
スキャンを適応化することにより係数のスキャンにおけ
る上述の問題点を解決することができる。

【０１４０】本発明に係る実施形態は、他のブロックか
らカレントブロックのＤＣＴ変換係数を適応的に予測
し、その結果隣接するブロック間の冗長性を除去する方
法を提供する。予測誤差の情報は量子化ＤＣＴ変換係数
のエントロピーをより小さくする予測モードにスキャン
方法を適応化することによりさらに縮少される。その結
果、ＤＣＴ変換係数を符号化するためのビットの数を削
減できる。

【０１４１】この問題点を解決するために、予測モード
の決定を実行する方法が各予測及びスキャン方法により
発生される実際のビットレートに基づいて得られる。

【０１４２】本発明に係る実施形態は、現在のカレント
ブロックのＤＣＴ変換係数を予測する方法を提供するも
のである。ＤＣＴ変換は同じ値、又は同じＤＣＴ変換係
数の分布を同じブロックの画像データに与える傾向があ
るので、カレントブロックは通常他の隣接するブロック
の中のＤＣＴ変換係数と良好な相互関係を保持してい
る。

【０１４３】入力された画像データは、イントラフレー
ムであるか又は一時的に予測されたフレームであるかの
いずれかであり、まず、入力された画像データに対し
て、通常ブロックを基礎とするＤＣＴ変換処理が実行さ
れる。カレントブロックのＤＣＴ変換係数が得られた後
に、ＤＣＴ変換領域の予測は量子化の前、又は後に実行
することができる。

【０１４４】カレントブロックの中のＤＣＴ変換係数は
上方の左側に対角線方向（斜め方向）に位置した以前の
隣接するブロックから予測することができる。それら
は、図２３に示すように、その時刻において既に復号化
されている。予測されたブロックは、カレントブロック
における同じ位置のＤＣＴ係数から前の隣接するブロッ
クの１つ又はそれ以上のＤＣＴ係数を減算することによ
って、予測された誤差信号を発生する。

【０１４５】異なる予測モードからの予測誤差信号が、
予測が量子化処理の前になされるならば量子化される。
量子化された予測誤差信号は、エントロピー符号化が実
行される前にシーケンスの（一連の）画像データに対し
てスキャンされる。最小ビット使用規則に基づいて予測
されたブロック、すなわち最小のビットを有する予測ブ
ロックが選択される。このブロックの符号化データは使
用する予測モードとともに画像予測復号化装置に送られ
る。

【０１４６】画像予測復号化装置は、使用した予測モー
ド及びブロックの符号化されたデータを用いて、予測さ
れたブロックを復号化する。ブロックに対する符号化さ
れたデータに対する逆のエントロピー復号化の後に、量
子化された予測誤差は用いられるスキャンモードに従っ
て逆にスキャンされる。もし量子化処理が予測処理の後
の実行されるならば、ブロックは逆量子化されることに
なる。再構築されたブロックは、予測モードによって指
示された、前に復号化された隣接するブロックの中のＤ
ＣＴ変換係数を現在のＤＣＴ変換係数に加算することに
より得ることができる。一方、量子化処理が予測処理の
前に実行されるならば、再構築された係数は逆量子化さ
れる。最後に、逆ＤＣＴ変換処理が各ブロックに対して
再構築されたＤＣＴ変換係数に適用され、復号化された
画像を得ることができる。

【０１４７】本発明に係る実施形態は、隣接するブロッ
クを越えてＤＣＴ変換領域の中に存在する冗長性を減少
させる画像予測符号化装置及び画像予測復号化装置を提
供するものである。

【０１４８】＜第８の実施形態＞図２４は、本発明に係
る第８の実施形態である画像予測符号化装置の構成を示
すブロック図である。図２４の画像予測符号化装置は、
図２２の従来技術の画像予測符号化装置と比較して、
（ａ）加算器２０３５、（ｂ）Ｈ／Ｖ／Ｚスキャンユニ
ット２０３６、（ｃ）加算器２０３８、（ｄ）ブロック
メモリ２０３９、及び（ｅ）量子化スケーリングを有す
るＤＣＴ変換領域予測ユニット２０４０を備えたことを
特徴としている。

【０１４９】イントラフレーム符号化（フレーム内符号
化）においては、入力された画像信号に対して、ユニッ
ト２０３１でブロックサンプリング処理が実行された後
に、直接にユニット２０３３でＤＣＴ変換処理が実行さ
れる。次いで、ユニット２０３４で、ＤＣＴ変換ユニッ
ト２０３３から出力されるＤＣＴ変換係数に対して量子
化処理が実行される。一方、インターフレーム符号化又
はフレーム間符号化（予測フレーム符号化）において
は、ユニット２０３１のブロックサンプリング処理の後
に、加算器２０３２は、ブロックサンプリング処理後の
画像データから、動き検出及び補償ユニット２０４５か
ら出力された画像データを減算して、予測誤差データを
得る。次いで、この予測誤差データは、ＤＣＴ変換処理
を実行するＤＣＴ変換ユニット２０３３及び量子化処理
を実行する量子化ユニット２０３４を介して加算器２０
３５に出力される。ＤＣＴ変換係数は、ユニット２０４
０のＤＣＴ変換領域処理によって予測され、予測された
ＤＣＴ変換係数は加算器２０３５に入力される。加算器
２０３５は、量子化ユニット２０３４からのＤＣＴ変換
係数から、ＤＣＴ変換領域予測ユニット２０４０からの
予測されたＤＣＴ変換係数を減算して、減算結果の予測
誤差のＤＣＴ変換係数を、Ｈ／Ｖ／Ｚスキャンユニット
２０３６及び加算器２０３８に出力する。Ｈ／Ｖ／Ｚス
キャンユニット２０３６は、選択された予測モードに依
存して、入力されたＤＣＴ変換係数に対して適応的に、
水平スキャン、垂直スキャン又はジグザグスキャンを実
行して、スキャン処理後のＤＣＴ変換係数をエントロピ
ーＶＬＣ符号化ユニット２０３７に出力する。次いで、
エントロピーＶＬＣ符号化ユニット２０３７は、入力さ
れたＤＣＴ変換係数をエントロピーＶＬＣ符号化処理を
実行して、符号化されたビットストリームを受信側又は
再生側の画像予測復号化装置に伝送する。

【０１５０】加算器２０３８は、加算器２０３５から出
力される量子化されたＤＣＴ変換係数と、ＤＣＴ変換領
域予測ユニット２０４０からの予測されたＤＣＴ変換係
数とを加算することにより、復元された量子化ＤＣＴ変
換係数データを得る。当該量子化ＤＣＴ変換係数データ
は、ブロックメモリ２０３９及び逆量子化ユニット２０
４１に出力される。

【０１５１】当該画像予測符号化装置に設けられるロー
カルデコーダにおいて、加算器２０３８からの復元され
たＤＣＴ変換係数データは、次の予測を行うために１つ
のブロックのデータを格納するブロックメモリ２０３９
に一時的に記憶された後、ＤＣＴ変換領域予測ユニット
２０４０に出力される。逆量子化ユニット２０４１は、
入力される量子化ＤＣＴ変換係数を逆量子化して逆ＤＣ
Ｔ変換ユニット２０４２に出力し、次いで、逆ＤＣＴ変
換ユニット２０４２は、入力される復元されたＤＣＴ変
換係数を逆ＤＣＴ変換処理を実行して、現時点のブロッ
クの画像データを復元して加算器２０４３に出力する。

【０１５２】フレーム間符号化においては、ローカル復
号化された画像データを生成するために、加算器２０４
３は、動き検出及び補償ユニット２０４５によって動き
検出及び補償された画像データと、逆ＤＣＴ変換ユニッ
ト２０４２からの復元された画像データとを加算して、
ローカル復号化された画像データを得て、ローカルデコ
ーダのフレームメモリ２０４４に記憶される。なお、加
算器２０４３とフレームメモリ２０４４と動き検出及び
補償ユニット２０４５の構成及び処理は、図２２の従来
技術のユニット２００９、２０１０及び２０１１と同様
である。

【０１５３】最終的には、ビットストリームはエントロ
ピー符号化ユニット２０３７から出力されて画像予測符
号化装置に送られる。

【０１５４】図２５は、本発明に係る第８の実施形態で
ある画像予測復号化装置の構成を示すブロック図であ
る。図２５の画像予測復号化装置は、図２３の従来技術
の画像予測復号化装置に比較して、（ａ）Ｈ／Ｖ／Ｚス
キャンユニット２０５２、（ｂ）加算器２０５３、
（ｃ）ＤＣＴ変換領域予測ユニット２０５５、及び
（ｄ）ブロックメモリ２０５４、を備えたことを特徴と
する。

【０１５５】図２５において、画像予測符号化装置から
のビットストリームは、可変長デコーダユニット２０５
１において復号化される。復号化されたデータは、Ｈ／
Ｖ／Ｚ逆スキャンユニット２０５２に入力され、スキャ
ンモードに依存して、水平に逆方向で、垂直に逆方向
で、又はジグザグに逆方向でスキャンされる。スキャン
処理後のデータは加算器２０５３に入力され、加算器２
０５３は、逆スキャン処理後のデータと、ＤＣＴ変換予
測ユニット２０５５からの予測誤差データとを加算する
ことにより、復号化されたＤＣＴ変換係数データを得
て、これを逆量子化ユニット２０５６に出力するととも
に、ブロックメモリ２０５４に記憶される。次いで、逆
量子化ユニット２０５６は、入力される符号化されたＤ
ＣＴ変換係数データを逆量子化して逆量子化されたＤＣ
Ｔ変換係数データを得て、逆ＤＣＴ変換ユニット２０５
７に出力する。逆ＤＣＴ変換ユニット２０５７は、入力
されるＤＣＴ変換係数データに対して逆ＤＣＴ変換処理
を実行して、元の画像データを復元して、加算器２０５
８に出力する。フレーム間符号化においては、加算器２
０５８は、動き検出及び補償ユニット２０６０からの予
測誤差データに、逆ＤＣＴ変換ユニット２０５７からの
画像データを加算して、局所的に復号化された画像デー
タを得て、外部装置に出力するとともに、フレームメモ
リ２０５９に記憶する。

【０１５６】さらに、加算器２０５８から出力される復
号化された画像データは、図２４のブロックサンプリン
グユニット２０３１の処理に対応する逆の復元処理によ
り、元の画像データが復元される。

【０１５７】以上の実施形態においては、量子化処理が
予測処理に先だって行われる。変形例においては、予測
処理の後に量子化処理を行ってもよい。この場合、ロー
カルデコーダ及び画像予測復号化装置では、予測値が加
算される前に逆量子化処理が実行される。他の詳細は全
て、上述の実施形態と同様である。

【０１５８】図２６は、第８の実施形態において、ブロ
ック分割から得られた、フレームのマクロブロックとブ
ロックの構造を示し、かつブロック予測方法を示す画像
の模式図である。図２６の拡大図は、カレントブロック
に対する予測データがどのように符号化されるかを示
す。ここで、ブロックＣ（ｕ，ｖ）は、上側に隣接する
ブロックＡ（ｕ，ｖ）と、左方向に隣接するブロックＢ
（ｕ，ｖ）とから得られる。次に、本発明にこの実施形
態を更に詳しく説明する。

【０１５９】＜Ｃ１．予測に使用される係数の番号＞予
測に使用される係数のナンバーは画像データのシーケン
スに依存している。フラグＡＣ＿Ｃｏｅｆｆは、各画像
に使用される係数の最適の数を適応的に選択するために
使用される。フラグは下の表２に示され、サイド情報の
一部として画像予測符号化装置から画像予測復号化装置
に送られる。フラグＡＣ＿Ｃｏｅｆｆに対する固定長コ
ード及びＦＬＣを表２に示す。ここで、ＦＬＣ（Fixed
LengthCoding；固定長符号化）は、すべての可能なイベ
ントを表すために、固定長のコードワードを割り当てる
可逆符号化である。

【０１６０】

【表２】

【０１６１】ここで、ＡＣｎは、用いられるモードに依
存して、Ａ（０，ｎ）又はＢ（ｎ，０）である。

【０１６２】この実施形態の特別なケースでは、最上行
及び最左列のすべてのＡＣ係数が予測のために使用され
る。このケースでは、画像予測符号化装置と画像予測復
号化装置との両方が、このデフォルト値を同意している
とき、フラグを必要としない。

【０１６３】＜Ｃ２．量子化ステップのスケーリング＞
隣接するブロックがカレントブロックからの異なる量子
化ステップサイズを用いて量子化されるときは、ＡＣ係
数の予測はそんなに能率的ではない。従って、当該予測
方法は、予測データが、現在のカレントブロックの量子
化ステップサイズの比と、予測データのブロックの量子
化ステップの比とによってスケーリングされるように変
形される。この定義は次の節Ｃ３．における方程式を用
いて与えられる。

【０１６４】＜Ｃ３．予測モード＞設定される複数のモ
ードは次の通りである。

【０１６５】（ａ）モード０：処理ブロックから上側の
ブロックからのＤＣ予測（「上のＤＣモード」と略
す。）

【０１６６】

【数７】 Ｅ０（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ａ（０，０）， Ｅ０（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）

【０１６７】（ｂ）モード１：処理ブロックから左側の
ブロックからのＤＣ予測（「左のＤＣモード」と略
す。）

【０１６８】

【数８】 Ｅ１（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ｂ（０，０）， Ｅ１（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）

【０１６９】（ｃ）モード２；処理ブロックから上側の
ブロックからのＤＣ／ＡＣ予測（「上のＤＣ／ＡＣモー
ド」と略す。）

【０１７０】

【数９】 Ｅ２（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ａ（０，０）， Ｅ２（０，ｖ）＝Ｃ（０，ｖ）−Ａ（０，ｖ）・ＱＡ／
ＱＣ， ｖ＝１，２，…，ＡＣ＿Ｃｏｅｆｆ， Ｅ２（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）

【０１７１】（ｄ）モード３：処理ブロックから左側の
ブロックからのＤＣ／ＡＣ予測（「左のＤＣ／ＡＣモー
ド」と略す。）

【０１７２】

【数１０】 Ｅ３（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ｂ（０，０）， Ｅ３（ｕ，０）＝Ｃ（ｕ，０）−Ｂ（ｕ，０）・ＱＢ／
ＱＣ ｕ＝１，２，…，ＡＣ＿Ｃｏｅｆｆ， Ｅ３（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ）

【０１７３】＜Ｃ４．適応的水平／垂直／ジグザグスキ
ャン＞上のような４個の予測モードが与えられるなら
ば、フレーム内符号化の効率は係数のスキャンを採用す
ることによりさらに改善させることができる。

【０１７４】図２７、図２８及び図２９はそれぞれ、第
８の実施形態における係数スキャンに用いられる水平ス
キャン、垂直スキャン及び水平スキャンの順序を説明す
るための画像の模式図である。ここで、これらのスキャ
ンは集合的にＨ／Ｖ／Ｚスキャンとして参照される。

【０１７５】＜Ｃ５．明示的モードの決定＞明示的（ex
plicit）モードの決定においては、予測モードの決定が
画像予測符号化装置において実行され、その決定情報
が、ビットストリームにおける幾つかの符号化されたビ
ット情報を用いて画像予測符号化装置から画像予測復号
化装置に明示的に送られる。

【０１７６】図３０は、第８の実施形態に使用されてい
るモード決定処理を示すフローチャートである。

【０１７７】図３０において、カレントブロックのＤＣ
Ｔ変換係数データはユニット２０６２に入力され、ユニ
ット２０６２は、ブロックメモリ２０６１からの隣接す
るブロックのＤＣＴ変換係数データから入力されたカレ
ントブロックのＤＣＴ変換係数データを減算することに
より、ＤＣＴ変換予測処理が実行される。ユニット２０
６２では、節Ｃ３．で説明された４つのモードで、ＤＣ
Ｔ変換予測処理が実行される。次いで、Ｈ／Ｖ／Ｚスキ
ャンユニット２０６３では、係数のスキャン処理が実行
され、ここでは、図３０に示すように、節Ｃ４．で説明
したそれぞれ対応するスキャン処理が実行される。さら
に、スキャン処理後のＤＣＴ変換係数データは、エント
ロピー符号化ユニット２０６４に送られ、ここで可変長
符号化処理が実行される。次いで、ユニット２０６５で
は、異なるモードで発生されたすべてのビットが比較さ
れて、ユニット２０６６では、最少のビットを発生する
予測モードのＤＣＴ変換係数のブロックが選択される。
これらのＤＣＴ変換係数データのビットは予測モードの
値とともにユニット２０６６からビットストリームとし
て画像予測復号化装置に送られる。なお、予測モード
は、次の表３の固定長コードを用いて符号化される。

【０１７８】

【表３】

【０１７９】＜Ｃ６．暗黙的モードの決定＞モード決定
の第２の実施例では、画像予測符号化装置と画像予測復
号化装置とが同一の予測モード決定機能を共有してい
る。画像予測符号化装置と画像予測復号化装置は共に、
カレントブロックに隣接する復号化されたブロックのＤ
Ｃ係数値に基づいて、予測モードの決定に関する方向性
を決定する。すなわち、暗黙的（implicit）モードの決
定においては、暗黙的モードの決定が幾つかの規則を用
いて画像予測符号化装置と画像予測復号化装置において
実行される。そして、モード決定を示す付加的な情報デ
ータは画像予測符号化装置から画像予測復号化装置に対
して送られない。

【０１８０】図３１は、第８の実施形態の暗黙モード決
定におけるブロックの関係を示す画像の模式図である。
すなわち、図３１は、各ブロックと予測対象であるカレ
ントブロックとの位置関係を示している。

【０１８１】図３１において、ブロックＣは現在予測中
の処理対象のカレントブロックである。ブロックＡは、
予測中のカレントブロックＣの上側のブロックである。
ブロックＣは、カレントブロックＣから左側に位置する
ブロックである。ブロックＣ’は、カレントブロックＣ
とは対角位置にあるブロックＡとブロックＢの間のブロ
ックである。

【０１８２】まず、ＤＣの方向が決定される。個別の決
定方法を使用して、ＡＣ係数も同様に予測中であるか否
かが決定される。これを行うには、予測係数の絶対値の
差の合計を非予測係数の絶対値と比較し、何れが小さい
かを判断する。画像予測復号化装置へのこの指示には、
１ビットが使用される。ＤＣ予測の方向性、及びＡＣ係
数が予測されているか否かの決定には、以下の式が使用
される。表３は、可能性のある４つの結論を要約したも
のである。

【０１８３】（Ａ１）もし

【数１１】（Ｂ（０，０）−Ｃ’（０，０）＜Ｃ’
（０，０）−Ａ（０，０）） のとき、

【数１２】Ｅ（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ａ（０，０） であり、（ａ１）もし

【０１８４】

【数１３】

【０１８５】のとき、

【０１８６】

【数１４】Ｅ（０，ｖ）＝Ｃ（０，ｖ）−Ａ（０，ｖ）
・ＱＡ／ＱＣ，ｖ＝１，…，７，

【０１８７】（ａ２）上記数１３が成立しなければ、

【数１５】Ｅ（０，ｖ）＝Ｃ（０，ｖ） である。

【０１８８】（Ａ２）上記数１１が成立しなければ、

【数１６】Ｅ（０，０）＝Ｃ（０，０）−Ｂ（０，０） であり、（ｂ１）もし

【０１８９】

【数１７】

【０１９０】のとき、

【０１９１】

【数１８】Ｅ（ｕ，０）＝Ｃ（ｕ，０）−Ｂ（ｕ，０）
・ＱＢ／ＱＣ，ｖ＝１，…，７，

【０１９２】（ｂ２）上記数１７が成立しなければ、

【数１９】Ｅ（ｕ，０）＝Ｃ（ｕ，０） である。

【０１９３】さらに、他の全ての係数に対して、

【数２０】Ｅ（ｕ，ｖ）＝Ｃ（ｕ，ｖ） である。

【０１９４】

【表４】

【０１９５】以上の第８の実施形態において、ＤＣＴ変
換係数予測処理はユニット２０４０によって、量子化さ
れた変換係数データについて行っているが、本発明はこ
れに限らず、図１７の第６の実施形態と同様に、量子化
されない変換係数データについて行ってもよい。この場
合、対応する画像予測復号化装置においては、図２５に
おいて、逆量子化ユニット２０５６は、逆スキャンユニ
ット２０５２と、加算器２０５３に移動されて挿入され
る。

【０１９６】以下、第８の実施形態の変形例について述
べる。

【０１９７】（ａ）ブロックサンプリングユニット２０
３１は、４つのブロックのグループの中の二次元配列の
画素は、第１のブロックでは奇数番目の行にある奇数番
目の画素から成り、第２のブロックでは奇数番目の行に
ある偶数番目の画素から成り、第３ブロックでは偶数番
目の行にある奇数場番目の画素から成り、第４ブロック
では偶数番目の行にある偶数番目の画素から成るよう
に、画素を交互に差し挟むインターリーブ処理を含んで
もよい。 （ｂ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックに隣接するように位置されたブロック
から選択され、ブロック中の全ての係数データが選択さ
れてもよい。 （ｃ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックであって、符号化された
カレントブロックに隣接するように位置されたブロック
から選択され、あらかじめ定められたサブセットがブロ
ックの係数データとして選択されてもよい。

【０１９８】（ｄ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックであって、
符号化されたカレントブロックの上方及び左側に隣接す
るよう位置されたブロックから選択され、当該ブロック
の最上行、及び当該ブロックの最左列の係数データのみ
が使用され、残りの係数データはゼロにセットされても
よい。 （ｅ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックから上述の基準に従って
選択され、当該ブロックの最上行又は最左列からの１つ
又はそれ以上の係数データを含むサブセットのみを使用
することを、画像予測符号化装置と画像予測復号化装置
とが通信を行うことにより決定してもよい。 （ｆ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックから上述の基準に従って
選択され、当該ブロックの最上行又は最左列からの１つ
又はそれ以上の係数データを含むサブセットのみを使用
することを、画像予測符号化装置が決定して、決定され
たサブセット及び係数データの数を示すフラグを、画像
予測復号化装置に送信されるデータに周期的に挿入する
ことにより、画像予測復号化装置に通知してもよい。

【０１９９】（ｇ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックから上述の
基準に従って選択され、各ブロックの係数データは、符
号化されるカレントブロックの量子化ステップサイズと
予測ブロックの量子化ステップサイズの比に等しい比で
乗算されてもよい。 （ｈ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックから上述の基準に従って
選択され、各ブロックの係数データは、異なる重み付け
関数で重み付けされてもよい。 （ｉ）上記予測ブロックは、上記ブロックメモリに格納
され、前に復元されたブロックから上述の基準に従って
選択され、各ブロックの係数データに対して所定の変換
演算が実行されてもよい。（ｊ）上記予測ブロックは、
符号化されるカレントブロックに隣接して位置する、上
記ブロックメモリに格納され、前に復元されたブロック
の重み付け平均値として得てもよい。

【０２００】（ｋ）スキャン方法は、（ｉ）係数データ
が、左から右に向かって、行毎に、最上行で始まり、最
下行で終わるようにスキャンされる水平スキャンと、
（ii）係数データが、最上行から最下行に向かって、列
毎に、最左列から始まり、最右列で終るようにスキャン
される垂直スキャンと、（iii）係数データが、最上行
の最左の係数データから最下行の最右の係数データに向
かって、対角線方向にスキャンされるジグザグスキャン
とのうちの少なくとも１つのスキャン方法を含んでもよ
い。

【０２０１】（ｌ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックから上述の
基準に従って選択され、上記予測ブロックの予測モード
は、（ｉ）処理対象のカレントブロックから上側に位置
するブロックからの、ＤＣ係数として呼ばれる当該ブロ
ックの平均値を表す最上及び最左の係数データのみを予
測のために使用する第１のモードと、（ii）処理対象の
カレントブロックから左側に位置するブロックからの、
ＤＣ係数のみを予測のために使用する第２のモードと、
（iii）処理対象のカレントブロックから上側に位置す
るブロックの最上行からの、ＤＣ係数及び、高周波成分
を含む０個又はそれ以上のＡＣ係数を予測のために使用
する第３のモードと、（iv）処理対象のカレントブロッ
クから左側に位置するブロックの最左列からの、ＤＣ係
数及び、高周波成分を含む０個又はそれ以上のＡＣ係数
を予測のために使用する第４のモードと、の少なくとも
１つの予測モードを含み、上記予測誤差の係数データは
ジグザグスキャンのスキャン方法でスキャンされてもよ
い。

【０２０２】（ｍ）上記予測ブロックは、上記ブロック
メモリに格納され、前に復元されたブロックから上述の
基準に従って選択され、上記予測誤差の係数データは、
上述のスキャン方法の１つに従ってスキャンされ、上記
予測誤差の係数データを予測する予測モードは、（ｉ）
処理対象のカレントブロックから上側に位置するブロッ
クにおけるＤＣ係数のみが予測のために使用され、上記
予測誤差の係数データに対して、ジグザグスキャンでス
キャン処理が実行される第１のモードと、（ii）処理対
象のカレントブロックから左側に位置するブロックにお
けるＤＣ係数のみが予測のために使用され、上記予測誤
差の係数データに対して、ジグザグスキャンでスキャン
処理が実行される第２のモードと、（iii）処理対象の
カレントブロックから上側に位置するブロックの最上行
におけるＤＣ係数及び、高周波成分を含む０個又はそれ
以上のＡＣ係数が予測のために使用され、上記予測誤差
の係数データに対して、水平スキャンでスキャン処理が
実行される第３のモードと、（iv）処理対象のカレント
ブロックから左側に位置するブロックの最左列における
ＤＣ係数及び、高周波成分を含む０個又はそれ以上のＡ
Ｃ係数が予測のために使用され、上記予測誤差の係数デ
ータに対して、垂直スキャンでスキャン処理が実行され
る第４のモードと、の少なくとも１つを含んでもよい。

【０２０３】（ｎ）上記復号化された画像データに基づ
いて、インターリーブされた４個のブロックからなる複
数のグループから二次元配列の画素を形成して元の画像
データを復元するときに、奇数番目の行にある奇数番目
の画素は全て第１のブロックから求め、奇数番目の行に
ある偶数番目の画素は第２のブロックから求め、偶数番
目の行にある奇数番目の画素は第３ブロックから求め、
偶数番目の行にある偶数番目の画素は第４ブロックから
求めるように、上記復号化された画像データに対して逆
インターリーブ処理を実行してもよい。 （ｏ）画像予測符号化装置と画像予測復号化装置は、予
め決められた同一のルールを用いて、上記予測モードを
決定してもよい。 （ｐ）画像予測符号化装置と画像予測復号化装置は、予
め決められた同一のルールを用いて、上記スキャン方法
を決定してもよい。

【０２０４】以上説明したように、本発明に係る第３の
実施形態グループによれば、隣接するブロックを越えて
ＤＣＴ変換領域の中の冗長性を削減又は除去するのに非
常に効果的であり、使用ビットのビット数を削減し、そ
の結果、符号化の効率を大幅に改善することができる。
これは新しいビデオ圧縮アルゴリズムにおけるツールと
しても有用である。

【０２０５】以上の実施形態において、画像予測符号化
装置及び画像予測復号化装置について述べているが、本
発明はこれに限らず、上記画像予測符号化装置における
各手段、各ユニットなどの構成要素をそれぞれ各ステッ
プに置き換えたステップを含む画像予測符号化方法であ
ってもよいし、上記画像予測復号化装置における各手
段、各ユニットなどの構成要素をそれぞれ各ステップに
置き換えたステップを含む画像予測復号化方法であって
もよい。この場合、例えば、上記画像予測符号化方法及
び／又は上記画像予測復号化方法の各ステップがプログ
ラムとして記憶装置に記憶され、マイクロプロセッサユ
ニット（ＭＰＵ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの
コントローラは当該プログラムを実行することにより、
画像予測符号化処理及び／又は上記画像予測復号化処理
を実行する。

【０２０６】また、本発明は、上記画像予測符号化方法
及び／又は上記画像予測復号化方法における各ステップ
を含むプログラムを記録した記録媒体であってもよい。
当該記録媒体は、例えば記録領域がセクタ形状に分割さ
れ、又は記録領域が渦巻き形状で各ブロックに分割され
た円盤形状を有し、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど
の光ディスク又は光磁気ディスク、もしくは、フロッピ
ー（登録商標）ディスクなどの磁気記録ディスクであ
る。

【０２０７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る画像
予測復号化方法によれば、可変長符号化されたＤＣＴ係
数を含む入力ビットストリームを入力するステップと、
上記可変長符号化されたＤＣＴ係数をＤＣＴ係数の１次
元列に復号化するステップと、上ブロック（Ａ）、左ブ
ロック（Ｂ）及び上記上ブロック（Ａ）と上記左ブロッ
ク（Ｂ）の間に位置する対角ブロック（Ｃ'）につい
て、上記左ブロック（Ｂ）と上記対角ブロック（Ｃ'）
とのＤＣ係数の差及び上記対角ブロック（Ｃ'）と上記
上ブロック（Ａ）とのＤＣ係数の差を求め、これらの差
のうちいずれが小さいかに基づいてカレントブロックに
隣接する上ブロック（Ａ）又は左ブロック（Ｂ）のいず
れかから上記カレントブロックのＤＣ係数を予測すべき
予測ブロックを適応的に選択し、上記ＤＣ係数予測のた
めに上記選択されたブロックから上記カレントブロック
（Ｃ）のＡＣ係数を予測するステップと、上記予測ブロ
ックのＡＣ係数について、カレントブロックの量子化ス
テップサイズによりスケーリングを行うステップと、上
記スケーリングされた上記予測ブロックのＡＣ係数から
カレントブロックのＡＣ係数を予測するステップとを含
む。従って、本発明によれば、上ブロック（Ａ）又は左
ブロック（Ｂ）のいずれかから適応的に選択された隣接
ブロックのＤＣ係数からカレントブロック（Ｃ）のＤＣ
係数を予測し、上記ＤＣ係数予測のために上記選択され
たブロックから上記カレントブロック（Ｃ）のＡＣ係数
を予測することによって、ＤＣＴ変換領域中の冗長性を
削除して符号化効率を大幅に改善させた符号化方法に対
応した復号化方法を提供することができる。また、本発
明によれば、予測ブロックのＡＣ係数について、カレン
トブロックの量子化ステップサイズによりスケーリング
を行うステップと、スケーリングされた上記予測ブロッ
クのＡＣ係数からカレントブロックのＡＣ係数を予測す
るステップによって、カレントブロックの量子化ステッ
プサイズと予測ブロックの量子化ステップサイズが異な
る場合でも能率的に復号化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施形態である画像予測
符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 図１の画像予測符号化装置に入力される入力
画像を８×８のブロックに分割した場合の模式図であ
る。

【図３】 図１の画像予測符号化装置に入力される入力
画像を三角領域に分割した場合の模式図である。

【図４】 図１の画像予測符号化装置に用いられる予測
信号発生器の第１の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】 図１の画像予測符号化装置に用いられる予測
信号発生器の第２の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】 図１の画像予測符号化装置に用いられる予測
信号発生器の第３の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】 図１の画像予測符号化装置に用いられる予測
信号発生器の第４の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】 本発明に係る第２の実施形態である画像予測
符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図９】 図１及び図８の画像予測符号化装置に入力さ
れる入力画像であって、有意である画素を有する入力画
像の一例を示す模式図である。

【図１０】 図１及び図８の画像予測符号化装置に入力
される入力画像であって、有意である画素を有する入力
画像の一例を示す模式図である。

【図１１】 図１及び図８の画像予測符号化装置に入力
される入力画像であって、有意でない画素を有する入力
画像の一例を示す模式図である。

【図１２】 本発明に係る第３の実施形態である画像予
測復号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】 本発明に係る第４の実施形態である画像予
測復号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】 従来技術の画像予測符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図１５】 画面内予測のための適応的ＤＣＴ変換領域
を説明するための画像の模式図である。

【図１６】 本発明に係る第５の実施形態である画像予
測符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】 本発明に係る第６の実施形態である画像予
測符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１８】 図１６及び図１７のＤＣＴ変換領域予測回
路の構成を示すブロック図である。

【図１９】 図１８のＤＣＴ変換領域予測回路における
ＤＣ／ＡＣ予測の符号化方法の一例を示す画像の模式図
である。

【図２０】 本発明に係る第７の実施形態である画像予
測復号化装置の構成を示すブロック図である。

【図２１】 図２０の画像予測復号化装置におけるＤＣ
／ＡＣ予測の復号化方法を示すフローチャートである。

【図２２】 従来技術の画像予測符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図２３】 従来技術の画像予測復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図２４】 本発明に係る第８の実施形態である画像予
測符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図２５】 本発明に係る第８の実施形態である画像予
測復号化装置の構成を示すブロック図である。

【図２６】 第８の実施形態における、フレームのマク
ロブロックとブロックの構造を示し、かつブロック予測
方法を示す画像の模式図である。

【図２７】 第８の実施形態における係数スキャンに用
いられる水平スキャンの順序を説明するための画像の模
式図である。

【図２８】 第８の実施形態における係数スキャンに用
いられる垂直スキャンの順序を説明するための画像の模
式図である。

【図２９】 第８の実施形態における係数スキャンに用
いられるジグザグスキャンの順序を説明するための画像
の模式図である。

【図３０】 第８の実施形態に使用されているモード決
定処理を示すフローチャートである。

【図３１】 第８の実施形態の暗黙モード決定における
ブロックの関係を示す画像の模式図である。

【符号の説明】

１０１…入力端子、 １０２…第１の加算器、 １０３…符号化器、 １０４…ＤＣＴ変換器、 １０５…量子化器、 １０６…出力端子、 １０７…復号化器、 １０８…逆量子化器、 １０９…逆ＤＣＴ変換器、 １１０…第２の加算器、 １１１…ラインメモリ、 １１２…予測信号発生器、 ２００…ブロック、 ３００，３０１…三角形、 ４０１，４０２…発生器、 ４０３，４０４…画像データ、 ５００…加算器、 ６０１，６０２，６０３…誤差計算器、 ６０４…比較器、 ６０５…スイッチ、 ７００…動き検出器、 ７０１…動き補償器、 ７０２…フレームメモリ、 ７０３…最適モード選択器、 ８００，８０４…形状曲線、 ８０２，８０５，８１０…処理対象の小領域、 ８０８…曲線、 ９０１…入力端子、 ９０２…データ解析器、 ９０３…復号化器、 ９０４…逆量子化器、 ９０５…逆ＤＣＴ変換器、 ９０６…加算器、 ９０７…出力端子、 ９０８…コントローラ、 ９０９…動き補償器、 ９１０…予測信号発生器、 ９１１…ラインメモリ、 ９１２…フレームメモリ、 ９１３…スイッチ、 ９２２…予測信号発生器、 ９２３…動き補償器、 ９９０…形状復号化器、 １００１…ブロックサンプリングユニット、 １００２…動き検出ユニット、 １００３…補償ユニット、 １００４…ＤＣＴ変換器、 １００５…量子化ユニット、 １００６…エントロピー符号化ユニット、 １００７…レートコントローラ、 １００８，１００９…ユニット、 １０１０…ローカル復号化フレームメモリ、 １０１１…基準フレームメモリ、 １０１２…ブロックサンプリングユニット、 １０１３…加算器、 １０１４…ＤＣＴ変換ユニット、 １０１５…量子化ユニット、 １０１６…加算器、 １０１７…ＤＣＴ変換領域予測ユニット、 １０１８…ブロックメモリ、 １０１９…加算器、 １０２０…エントロピーＶＬＣ符号化ユニット、 １０２１…逆量子化ユニット、 １０２２…逆ＤＣＴ変換ユニット、 １０２３…加算器、 １０２４…フレームメモリ、 １０２５…動き検出及び補償ユニット、 １０２６…ブロックサンプリングユニット、 １０２７…加算器、 １０２８…ＤＣＴ変換ユニット、 １０２９…加算器、 １０３０…量子化ユニット、 １０３１…ＤＣＴ変換領域予測ユニット、 １０３２…ブロックメモリ、 １０３３…逆量子化ユニット、 １０３４…エントロピーＶＬＣ符号化ユニット、 １０３５…加算器、 １０３６…逆ＤＣＴ変換ユニット、 １０３７…加算器、 １０３８…フレームメモリ、 １０４０…ブロックメモリ、 １０４１…ユニット、 １０４２…Ｎｏ−Ｐｒｅｄブロック、 １０４３…Ｕｐ−Ｐｒｅｄブロック、 １０４４…Ｌｅｆｔ−Ｐｒｅｄブロック、 １０４５…Ｏｔｈｅｒ−Ｐｒｅｄブロック、 １０４８，１０４９，１０５０…ユニット、 １０５１…エントロピーＶＬＤ復号化ユニット、 １０５２…加算器、 １０５３…ＤＣＴ変換領域予測ユニット、 １０５４…ブロックメモリ、 １０５５…逆ＤＣＴ変換ユニット、 １０５６…加算器、 １０５７…動き検出及び補償ユニット、 １０５９…逆量子化ユニット、 １１０１，１１０２…カレントブロック、 ２０３１…ブロックサンプリングユニット、 ２０３２…加算器、 ２０３３…ＤＣＴ変換ユニット、 ２０３４…量子化ユニット、 ２０３５…加算器、 ２０３６…Ｈ／Ｖ／Ｚスキャンユニット、 ２０３７…エントロピーＶＬＣ符号化ユニット、 ２０３８…加算器、 ２０３９…ブロックメモリ、 ２０４０…ＤＣＴ変換領域予測ユニット、 ２０４１…逆量子化ユニット、 ２０４２…逆ＤＣＴ変換ユニット、 ２０４３…加算器、 ２０４４…フレーメモリ、 ２０４５…動き検出及び補償ユニット、 ２０５１…可変長デコーダユニット、 ２０５２…Ｈ／Ｖ／Ｚスキャンユニット、 ２０５３…加算器、 ２０５４…ブロックメモリ、 ２０５５…ＤＣＴ変換領域予測ユニット、 ２０５６…逆量子化ユニット、 ２０５７…逆ＤＣＴ変換ユニット、 ２０５８…加算器、 ２０５９…フレームメモリ、 ２０６０…動き検出及び補償ユニット、 ２０６１…ブロックメモリ、 ２０６２…減算ユニット、 ２０６３…Ｈ／Ｖ／Ｚスキャンユニット、 ２０６４…エントロピー符号化ユニット、 ２０６５…比較ユニット、 ２０６６…選択ユニット、 Ｂ０…カレントブロック、 Ｂ１…左上のブロック、 Ｂ２…上のブロック、 Ｂ３…右上のブロック、 Ｂ４…左のブロック。

フロントページの続き (72)発明者 ティオ ケン・タン シンガポール国シンガポール470601，ベド ック・リザーバー・ロード ブロック601 08−506番

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変長符号化されたＤＣＴ係数を含む入
   力ビットストリームを入力するステップと、 上記可変長符号化されたＤＣＴ係数をＤＣＴ係数の１次
   元列に復号化するステップと、 上ブロック（Ａ）、左ブロック（Ｂ）及び上記上ブロッ
   ク（Ａ）と上記左ブロック（Ｂ）の間に位置する対角ブ
   ロック（Ｃ'）について、上記左ブロック（Ｂ）と上記
   対角ブロック（Ｃ'）とのＤＣ係数の差及び上記対角ブ
   ロック（Ｃ'）と上記上ブロック（Ａ）とのＤＣ係数の
   差を求め、これらの差のうちいずれが小さいかに基づい
   てカレントブロックに隣接する上ブロック（Ａ）又は左
   ブロック（Ｂ）のいずれかから上記カレントブロックの
   ＤＣ係数を予測すべき予測ブロックを適応的に選択し、
   上記ＤＣ係数予測のために上記選択されたブロックから
   上記カレントブロック（Ｃ）のＡＣ係数を予測するステ
   ップと、 上記予測ブロックのＡＣ係数について、カレントブロッ
   クの量子化ステップサイズによりスケーリングを行うス
   テップと、 上記スケーリングされた上記予測ブロックのＡＣ係数か
   らカレントブロックのＡＣ係数を予測するステップとを
   含むことを特徴とする画像予測復号化方法。