JP2006005659A - 画像符号化装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 最適なイントラ予測モードを容易に選択できるようにする。
【解決手段】 入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割して、入力画像データの画像パターンを判定する判定部と、判定された画像パターンに基づいて、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測して予測画素値を生成する予測方式を選択する選択部とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像符号化装置及びその方法に関し、特に、Ｈ．２６４符号化方式を採用した画像符号化装置及びその方法において、最適なイントラ予測モードを選択する為の技術に関する。

動画像を高能率符号化するための技術として、ＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧやＭＰＥＧ１，２といった符号化方式が確立されている。各メーカーはこれらの符号化方式を利用して動画像を保存可能としたディジタルカメラやディジタルビデオカメラといった撮像装置或いはＤＶＤレコーダーなどを開発し、製品化しており、ユーザーはこれらの装置或いはパーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどを用いて簡単に動画像を視聴することが可能となっている。

ところで、ディジタル化された動画像は膨大なデータ量となる。そこで、上記したＭＰＥＧ１，２などよりも更なる高圧縮が望める動画像の符号化方式が研究され続けてきて、近年ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合 電気通信標準化部門）とＩＳＯ（国際標準化機構）によりＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ｐａｒｔ１０という符号化方式（以下、Ｈ．２６４と称す）が標準化された。

Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧ１，２等の従来の符号化方式に比べ、その符号化又は復号化により多くの演算量が要求されるが、より高い符号化効率が実現されることが知られている。Ｈ．２６４の演算処理の構成については、例えば特許文献１に開示されている。

ところで、Ｈ．２６４には、フレーム内画素値を用いて同一フレーム内画素値を予測するイントラ予測という予測方式が存在する。このイントラ予測においては、複数のイントラ予測モードが存在し、これらを選択的に用いることが規定されている。このとき入力画像に適したイントラ予測モードが選択されることにより、高レベルな圧縮を施しても劣化が少ない符号化データが生成されることになる。
特開２００４−５６８２７号公報

前記したイントラ予測に関して、複数のイントラ予測モードの中から最適な１つのイントラ予測モードを選択する方法としては、入力画像に対してすべてのイントラ予測モードを実行して試した結果に基づいて、最良な結果を得られるイントラ予測モードを選択する方法が一般的である。

しかしながら、複数のイントラ予測モードの中から最適な１つのイントラ予測モードを選択するために、上記したすべてのイントラ予測モードを試してから選ぶ方法を用いた場合、Ｈ．２６４における演算量の増加につながり、ひいては符号化処理時間の超過や、消費電力の浪費につながっていた。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、最適なイントラ予測モードを容易に選択できるようにすることを目的とする。

また、本発明の他の目的は、Ｈ．２６４を用いた画像符号化装置における演算処理を軽減させて、効率的な符号化を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の画像符号化装置は、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測し、予測画素値を生成する予測方式を複数備えた画像符号化装置において、入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割手段と、前記分割手段でブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定手段と、前記判定手段で判定された画像パターンに基づいて、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測して予測画素値を生成する予測方式を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の他の画像符号化装置は、画像データを入力する入力手段と、前記入力手段で入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割手段と、前記分割手段でブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定手段と、前記判定手段で判定された画像パターンに基づいて画素値の予測方式を選択する選択手段と、前記選択手段で選択された予測方式に従って、複数種の予測方式の中から少なくとも一つを選んで、画面内の画素値を用いて同一画面内の画素値を予測する処理を実行し、予測画素値を出力する処理手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の画像符号化方法は、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測し、予測画素値を生成する予測方式を複数備えた画像符号化方法において、入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割ステップと、前記分割ステップでブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定ステップと、前記判定ステップで判定された画像パターンに基づいて、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測して予測画素値を生成する予測方式を選択する選択ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の他の画像符号化方法は、画像データを入力する入力ステップと、前記入力ステップで入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割ステップと、前記分割ステップでブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定ステップと、前記判定ステップで判定された画像パターンに基づいて画素値の予測方式を選択する選択ステップと、前記選択ステップで選択された予測方式に従って、複数種の予測方式の中から少なくとも一つを選んで、画面内の画素値を用いて同一画面内の画素値を予測する処理を実行し、予測画素値を出力する処理ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、すべてのイントラ予測モードを試すことなく、複数のイントラ予測モードの中から最適なイントラ予測モードを容易に選択でき、その上Ｈ．２６４における符号化時の演算処理を軽減させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図６は、本実施形態における画像符号化装置６００の構成を表わしたブロック図である。画像符号化装置６００は、減算器６０１、整数変換部６０２、量子化部６０３、エントロピー符号化部６０４、逆量子化部６０５、逆整数変換部６０６、加算器６０７、フレームメモリ６０８及び６１１、イントラ予測部６０９、ループフィルタ６１０、インター予測部６１２、動き検出部６１３及びスイッチ６１４から構成され、入力画像データを符号化処理して符号化データを出力する。

続いて、図６の画像符号化装置６００の符号化プロセスについて説明する。

画像符号化装置６００は、Ｈ．２６４符号化方式に従って符号化処理を行う。また、入力された画像データをブロックに分割し、そのブロック毎に処理を行う。

まず、減算器６０１は、画像符号化装置６００に入力された画像データ（入力画像データ）から予測画像データを減算し、画像残差データを出力する。予測画像データの生成については後述する。

整数変換部６０２は、減算器６０１から出力された画像残差データを直交変換処理して、変換係数を出力する。そして、量子化部６０３は上記変換係数を所定の量子化パラメータを用いて量子化する。

エントロピー符号化部６０４は、量子化部６０３で量子化された変換係数を入力し、これをエントロピー符号化して、符号化データとして出力する。

一方、量子化部６０３で量子化された変換係数は予測画像データの生成にも使われる。逆量子化部６０５は、量子化部６０３で量子化された変換係数を逆量子化する。さらに、逆整数変換部６０６は逆量子化部６０５で逆量子化された変換係数を逆整数変換し、復号残差データとして出力する。加算器６０７は、復号残差データと予測画像データとを加算し、再構成画像データとして出力する。

再構成画像データはフレームメモリ６０８に保存されるとともに、ループフィルタ６１０を介して、フレームメモリ６１１に保存される。再構成画像データの中で、以降の予測で参照される可能性があるデータは、フレームメモリ６０８または６１１に暫くの期間、保存される。また、ループフィルタ６１０はノイズを除去する為に用いられる。

イントラ予測部６０９は、フレームメモリ６０８に保存された再構成画像データを用いてフレーム内予測処理を行い、予測画像データを生成する。また、インター予測部６１２は、フレームメモリ６１１に保存された再構成画像データを用いて、動き検出部６１３によって検出された動きベクトル情報に基づいてフレーム間予測処理を行い、予測画像データを生成する。動き検出部６１３は入力画像データにおける動きベクトルを検出し、検出した動きベクトル情報をインター予測部６１２とエントロピー符号化部６０４へ出力する。

スイッチ６１４は、マクロブロック単位で、イントラ予測、インター予測のどちらを用いるか選択するための選択部である。イントラ予測部６０９からの出力とインター予測部６１２からの出力の一方を選択して、選択された予測画像データを減算器６０１、加算器６０７へ出力する。以上が、図６の画像符号化装置に関する説明である。

続いて、図１は本発明におけるイントラ予測に係わる構成を表わしたブロック図である。図１は前述した図６の画像符号化装置におけるイントラ予測部６０９に対応している。図１を用いて、イントラ予測処理について説明する。

図１において、１０１は入力画像をアダマール変換することにより画像パターンを判定する画像パターン判定部（アダマール変換部）である。１０２は画像パターン判定部１０１により判定された画像パターンに基づき、複数のイントラ予測モードの中から最適な１つのイントラ予測モードを指定するイントラ予測モード指定部である。１０３及び１０７はイントラ予測モード指定部１０２で指定されたイントラ予測モードと同じイントラ予測モードを選択するセレクタである。１０４はＶｅｒｔｉｃａｌ（垂直）イントラ予測部、１０５はＨｏｒｉｚｏｎｔａｌ（水平）イントラ予測部、１０６はＤＣイントラ予測部であり、各モード別にイントラ予測を行う。前記各モードとして、１０４はＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モード、１０５はＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モード、１０６はＤＣイントラ予測モードを実行する。セレクタ１０３、１０７による選択に応じて、入力画像に対して、１０４、１０５及び１０６のうちいずれかのイントラ予測モードが選択されて実行される。その結果、予測画像を出力する。

続いて、図１のイントラ予測処理について主要な部分の詳細な説明を行う。本実施の形態では、前記した画像パターン判定部１０１の一例として、４×４画素ブロックに切り出した入力画像に対してアダマール変換を行う構成を説明する。ただし、ブロックサイズ及び画像パターンを判定する構成はこれに限ったものではない。

画像パターン判定部１０１は、入力画像の画素データを４×４画素のブロックに分割してから、アダマール変換し、得られたアダマール変換係数に基づき画像パターンを判定する。

ここで、アダマール変換について図２を参照して説明する。アダマール変換は直交変換の一種である。図２は、前記画像パターン判定部１０１における４×４のアダマール変換の様子を示しており、図２（ａ）が４×４画素の入力画像、図２（ｂ）がアダマール変換することにより得られたアダマール変換係数を表わしている。ここで、Ｈ_４を４×４のアダマール変換行列、Ｘを入力画像信号、Ｙをアダマール変換係数の信号とするとアダマール変換は、
［Ｙ］＝［Ｈ_４］［Ｘ］［Ｈ_４］ （式１）
で表わされる。ここで、

とすれば、アダマール変換は

となり、１回の割り算と加算と減算のみで実行できる。なお、式５の左辺のＹ_１１が入力画像のＤＣ成分、Ｙ_１２〜Ｙ_４４が入力画像のＡＣ成分を表すアダマール変換係数である。

図３は、１画素８ｂｉｔ（２５６階調）の画像データを４×４画素のブロックに切り出した入力画像に対するアダマール変換の例を示している。図３中の（ａ）が入力画像、（ｂ）がアダマール変換係数を示す。図３の（１）−（ａ）のような垂直エッジが入力画像ブロック内に存在する場合は、図３の（１）−（ｂ）のように図２（ｂ）のＹ_１４の位置に対応するアダマール変換係数が大きな値となる。また、図３の（２）−（ａ）のような水平エッジが入力画像ブロック内に存在する場合は、図３の（２）−（ｂ）のように図２（ｂ）のＹ_４１の位置に対応するアダマール変換係数が大きな値となる。また、図３の（３）−（ａ）のように入力画像ブロック内が平坦な画像の場合は、図３の（３）−（ｂ）のように図２（ｂ）のＹ_１１の位置に対応するアダマール変換係数が大きくなり、その他の係数は０となる。一般的に、入力画像ブロック内に垂直エッジが存在する場合は、例えば、図３の（１）−（ｂ）の楕円で囲んだ変換係数のように縦方向周波数が低いアダマール変換係数のみが大きくなり、また、入力画像ブロック内に水平エッジが存在する場合は、例えば、図３の（２）−（ｂ）の楕円で囲んだ変換係数のように横方向周波数が低いアダマール変換係数のみが大きくなり、また、入力画像ブロック内が平坦部の場合は、入力画像のＡＣ成分を表すアダマール変換係数が小さくなることが知られている。

このような手法を用いることにより、入力画像をアダマール変換することによって得られたアダマール変換係数に基づいて、垂直エッジ、水平エッジ、平坦さ等の入力画像の画像パターンを判定することができる。

続いて、イントラ予測について図４を参照して説明する。図４は、各イントラ予測モードの一例を示した図である。

まず、イントラ予測について説明する。図４の（１），（２），（３）のａ〜ｐは、これから符号化しようとする入力画像ブロックの画素値を示し、Ａ〜Ｍは隣接ブロックに属する画素値を示している。ａ〜ｐとＡ〜Ｍは同一フレーム内に位置する。イントラ予測は、Ａ〜Ｍの画素値を用いてａ’〜ｐ’の予測画素値を生成する。この予測画素値ａ’〜ｐ’をひとまとまりにしたものが予測画像となる。

次に、各イントラ予測モードについて順に説明する。

図４（１）のＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードについて説明する。Ｖｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードでは、垂直方向の予測が行われ、画素値ａ，ｅ，ｉ，ｍが画素値Ａと等しく、画素値ｂ，ｆ，ｊ，ｎが画素値Ｂと等しく、画素値ｃ，ｇ，ｋ，ｏが画素値Ｃと等しく、画素値ｄ，ｈ，ｌ，ｐが画素値Ｄと等しいと予測し、ａ’〜ｐ’の予測画素値を生成する。
つまり、
ａ’＝ｅ’＝ｉ’＝ｍ’＝Ａ
ｂ’＝ｆ’＝ｊ’＝ｎ’＝Ｂ
ｃ’＝ｇ’＝ｋ’＝ｏ’＝Ｃ
ｄ’＝ｈ’＝ｌ’＝ｐ’＝Ｄ
という予測画素値が生成される。

図４（２）のＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードについて説明する。Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードでは、水平方向の予測が行われ、画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄが画素値Ｉと等しく、画素値ｅ，ｆ，ｇ，ｈが画素値Ｊと等しく、画素値ｉ．ｊ．ｋ．ｌが画素値Ｋと等しく、画素値ｍ，ｎ，ｏ，ｐが画素値Ｌと等しいとして、ａ’〜ｐ’の予測画素値を生成する。
つまり、
ａ’＝ｂ’＝ｃ’＝ｄ’＝Ｉ
ｅ’＝ｆ’＝ｇ’＝ｈ’＝Ｊ
ｉ’＝ｊ’＝ｋ’＝ｌ’＝Ｋ
ｍ’＝ｎ’＝ｏ’＝ｐ’＝Ｌ
という予測画素値が生成される。

図４（３）のＤＣイントラ予測モードについて説明する。ＤＣイントラ予測モードでは、全ての画素を同じ値とする予測が行われ、ａ〜ｐの画素値すべてが等しいとしてａ’〜ｐ’の予測画素値を生成する。
つまり
ａ’＝ｂ’＝ｃ’＝ｄ’＝ｅ’＝ｆ’＝ｇ’＝ｈ’＝ｉ’＝ｊ’＝ｋ’＝ｌ’＝ｍ’＝ｎ’＝ｏ’＝ｐ’
という予測画素値が生成される。

このときの予測画素値と入力画像の画素値の差分が小さいほど、予測精度は高くなり効率的な画像圧縮が可能となる。

次に、画像パターンに応じたイントラ予測モードの指定方法について説明する。

イントラ予測モード指定部１０２は、前述したように画像パターン判定部１０１で判定された画像パターンに基づいて、上記複数のイントラ予測モードの中から、判定された画像パターンに最適な１つのイントラ予測モードを指定することになる。例えば、垂直エッジを含むと判定されているときはＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードを指定し、水平エッジを含むと判定されているときはＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードを指定し、平坦と判定されているときはＤＣイントラ予測モードを指定する。

つまり、図３（１）のような垂直エッジが入力画像ブロック内に存在する場合の画素値は、
ａ＝ｅ＝ｉ＝ｍ
ｂ＝ｆ＝ｊ＝ｎ
ｃ＝ｇ＝ｋ＝ｏ
ｄ＝ｈ＝ｌ＝ｐ
となる。この入力画像ブロックをアダマール変換することにより得られたアダマール変換係数に基づいてこの画像パターンが垂直エッジと判定されたならば、最も予測精度の高いＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードを指定する。

また、図３（２）のような水平エッジが入力画像ブロック内に存在する場合の画素値は、
ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ
ｅ＝ｆ＝ｇ＝ｈ
ｉ＝ｊ＝ｋ＝ｌ
ｍ＝ｎ＝ｏ＝ｐ
となる。この入力画像ブロックをアダマール変換することにより得られたアダマール変換係数に基づいてこの画像パターンが水平エッジと判定されたならば、最も予測精度の高いＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードを指定する。

また、図３（３）のような平坦な入力画像ブロックの場合の画素値は、
ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｅ＝ｆ＝ｇ＝ｈ＝ｉ＝ｊ＝ｋ＝ｌ＝ｍ＝ｎ＝ｏ＝ｐ
となる。この入力画像ブロックをアダマール変換することにより得られたアダマール変換係数に基づいてこの画像パターンが平坦と判定されたならば、最も予測精度の高いＤＣイントラ予測モードを指定する。

そして、セレクタ１０３，１０７は、上記イントラ予測モード指定部１０２によって指定されたイントラ予測モードに応じて、各イントラ予測部１０４〜１０６の中から対応する一つを選択して、入力画像のイントラ予測処理を行わせる。その結果、最適なイントラ予測モードによる予測画素値が生成できる。なお、入力画像の画像パターンの判定が定まらず、イントラ予測モード指定部１０２で最適なイントラ予測モードを指定できなかった場合や、その他の理由により、セレクタ１０３，１０７によって各イントラ予測部１０４〜１０６のいずれも選択されなかった場合は、そのまま入力画像を出力することもある。

なお、画像パターンの判定の際のアダマール変換に要する時間を考慮するならば、セレクタ１０３の前段に所定の遅延量を生じさせるメモリ等のタイミング調整手段を付加したり、或いはイントラ予測部自体がタイミング調整したりすることにより、入力画像における判定した画像とイントラ予測処理される画像のタイミングを合致させるようにしても良い。

次に、図１のブロック図と図５のフローチャートを参照しながら、本実施形態におけるイントラ予測モードを選択する為の処理について説明する。なお、図５のフローチャートは図１における各部を制御する不図示のコントローラが実行する制御プログラムに応じたフローを表わしたものである。

まず、画像パターン判定部１０１は入力画像を４×４画素に分割して入力し（ステップＳ５０１）、画像パターン判定部１０１はアダマール変換を行い（ステップＳ５０２）、以下のとおり画像パターンの判定を行う。

アダマール変換することで得られたアダマール変換係数に基づき、入力された４×４画素ブロックは、水平エッジを含む（ステップＳ５０３）か、垂直エッジを含む（ステップＳ５０４）か、平坦である（ステップＳ５０５）か、それぞれ判定される。

そして、画像パターン判定部１０１によって、前記ブロックが垂直エッジを含むと判定された場合（ステップＳ５０３でｙｅｓのとき）は、イントラ予測モード指定部１０２によって複数のイントラ予測モードの中からＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードが指定され、セレクタ１０３，１０７によってＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードが選択される（ステップＳ５０６）。

また、画像パターン判定部１０１によって、前記ブロックが水平エッジを含むと判定された場合（ステップＳ５０３がｎｏで、Ｓ５０４がｙｅｓのとき）は、イントラ予測モード指定部１０２によって複数のイントラ予測モードの中からＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードが指定され、セレクタ１０３，１０７によってＨｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードが選択される（ステップＳ５０７）。

さらに、画像パターン判定部１０１によって、前記ブロックが平坦と判定された場合（ステップＳ５０３とステップＳ５０４がともにｎｏで、Ｓ５０５がｙｅｓのとき）は、イントラ予測モード指定部１０２によって複数のイントラ予測モードの中からＤＣイントラ予測モードが指定され、セレクタ１０３，１０７によってＤＣイントラ予測モードが選択される（ステップＳ５０８）。

一方、前記ブロックがいずれの画像パターンに当てはまらない場合、すなわち画像パターン判定部１０１によって判定不可能なときは（ステップＳ５０３、ステップＳ５０４、ステップＳ５０５がともにｎｏのとき）は、セレクタ１０３，１０７はいずれのイントラ予測モードも選択せず、そのまま入力画像を出力するようにする。（ステップＳ５０９）。以上で図５のフローは終了となる。

なお、画像パターン判定部１０１によって判定不可能なときには、セレクタ１０３，１０７が独自にイントラ予測モードを選択するように構成しても良い。

以上が図１のブロック図と図５のフローチャートの説明である。

なお、上記した本実施の形態では、選択するイントラ予測モードとしてＶｅｒｔｉｃａｌイントラ予測モードと、Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測モードと、ＤＣイントラ予測モードを例示したが、これらのイントラ予測モード以外のイントラ予測モードに対して適用した場合も、本発明の範疇となる。

また、上記実施の形態では水平エッジ・垂直エッジ・平坦を判定する構成としたが、これらを組み合わせることも可能であり、その結果に応じたイントラ予測モードを選択するように変形することも可能である。

また、上記実施の形態では水平エッジ・垂直エッジ・平坦から一つを判定する構成としたが、例えば“水平エッジではない”（すなわち垂直エッジ或いは平坦の可能性あり）といったように、候補となるイントラ予測モードを絞り込むように判定することも可能である。このように構成しても、イントラ予測モードの効率的な選択と、符号化装置における演算量の削減という目的は達成されよう。

また、上記実施の形態では符号化装置６００におけるイントラ予測部６０９内に画像パターン判定部（アダマール変換部）１０１やイントラ予測モード指定部１０２を含む構成としたが、画像パターン判定部（アダマール変換部）１０１やイントラ予測モード指定部１０２は、例えば符号化装置６００の外部に設けたり、或いはイントラ予測部６０９の外部に設けたりすることも可能であり、例えば図６における符号化装置６００への入力画像データを直接入力して、画像パターンの判定、イントラ予測モードの指定を行い、同様の効果を得られるように構成してもよい。

このように本発明の画像符号化装置によれば、入力画像の画像パターンを判定することにより、すべてのイントラ予測モードを実行することなく複数のイントラ予測モードの中から最適な１つのイントラ予測モードを選択することができる。従って、すべてのイントラ予測モードを実行し最適な１つのイントラ予測モードを選択する方法に比べ、少ない演算量にて最適なイントラ予測モードを選択することができるという効果がある。

＜第２の実施形態＞
引き続き、本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態では、第１の実施形態で説明した図１の画像パターン判定部１０１の変形例として、アダマール変換による手法に替えて、入力画像に対してフィルタ処理を施す手法によって画像パターンを判定する構成について説明する。なお、画像パターン判定部１０１以外の構成及び動作内容は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を省略する。

本実施形態における画像パターン判定部（フィルタ処理部）１０１は、エッジなどの画像パターンを検出するために、ブロックに切り出した入力画像に対して差分フィルタをかけ、得られたエッジ強度値の大きさを評価することにより画像パターンを判定する。画像パターン判定部１０１を構成する差分フィルタには、例えばオペレータを用いる。オペレータとは重み値を格納した配列である。ただし、フィルタ処理はこれに限ったものではない。

次に、オペレータによるエッジ検出方法について説明する。

オペレータによるエッジ検出方法は、画像中の対象画素とその近傍の画素の画素値にそれぞれ対応する重みをかけて足し合わせた値を対象画素におけるエッジ強度値とする。適当な重み値を設定し、エッジ強度値の大きさを評価することにより、画像ブロック内の水平エッジ、垂直エッジ及び平坦部などの画像パターンを判定することができる。

このような画像パターン判定部１０１の構成及び動作により画像パターンが判定されれば、以降、第１の実施形態と同様に画像パターンに最適なイントラ予測モードを少ない演算量で選択することができる。

＜その他の実施形態＞
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャート図に対応するプログラムコードが格納されることになる。

本発明におけるイントラ予測を説明する為のブロック図である。 アダマール変換を説明する為の図である。 アダマール変換の変換例を説明する為の図である。 イントラ予測モードを説明する為の図である。 イントラ予測モードを選択する際のフローチャートである。 Ｈ．２６４を用いた画像符号化装置のブロック図である。

符号の説明

１０１ 画像パターン判定部
１０２ イントラ予測モード指定部
１０３，１０７ セレクタ
１０４ Ｖｅｒｔｉｃａｌイントラ予測部
１０５ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌイントラ予測部
１０６ ＤＣイントラ予測部
６００ 画像符号化装置
６０１ 減算器
６０２ 整数変換部
６０３ 量子化部
６０４ エントロピー符号化部
６０５ 逆量子化部
６０６ 逆整数変換部
６０７ 加算器
６０８，６１１ フレームメモリ
６０９ イントラ予測部
６１０ ループフィルタ
６１２ インター予測部
６１３ 動き検出部
６１４ スイッチ

Claims (10)

1. フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測し、予測画素値を生成する予測方式を複数備えた画像符号化装置において、
   入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割手段と、
   前記分割手段でブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定手段と、
   前記判定手段で判定された画像パターンに基づいて、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測して予測画素値を生成する予測方式を選択する選択手段とを備えることを特徴とする画像符号化装置。
2. 前記判定手段は、判定する画像パターンの種類として、垂直エッジ、水平エッジ、平坦さの少なくとも何れか一つを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
3. 前記選択手段は、判定された前記画像パターンの種類に応じて異なる予測方式を選択することを特徴とする請求項２に記載の画像符号化装置。
4. 前記判定手段は、前記分割手段でブロック分割された画像に対して直交変換を行うことにより、前記画像パターンを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
5. 前記判定手段は、前記分割手段でブロック分割された画像に対してフィルタ処理を行うことにより、前記画像パターンを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
6. 前記判定手段は、前記分割手段でブロック分割された画像に対してアダマール変換を行うことにより、前記画像パターンを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
7. 前記選択手段は、前記判定手段で判定された画像パターンとして、縦方向周波数が低いアダマール変換係数が大きいときは垂直方向の予測方式を選択し、横方向周波数が低いアダマール変換係数が大きいときは水平方向の予測方式を選択し、アダマール変換係数のＡＣ成分が小さいときは全ての画素を同じ値とする予測方式を選択することを特徴とする請求項６に記載の画像符号化装置。
8. 画像データを入力する入力手段と、
   前記入力手段で入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割手段と、
   前記分割手段でブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定手段と、
   前記判定手段で判定された画像パターンに基づいて画素値の予測方式を選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された予測方式に従って、複数種の予測方式の中から少なくとも一つを選んで、画面内の画素値を用いて同一画面内の画素値を予測する処理を実行し、予測画素値を出力する処理手段とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。
9. フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測し、予測画素値を生成する予測方式を複数備えた画像符号化方法において、
   入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割ステップと、
   前記分割ステップでブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップで判定された画像パターンに基づいて、フレーム内の画素値を用いて同一フレーム内の画素値を予測して予測画素値を生成する予測方式を選択する選択ステップとを有することを特徴とする画像符号化方法。
10. 画像データを入力する入力ステップと、
    前記入力ステップで入力した画像データを複数画素で構成されるブロックに分割する分割ステップと、
    前記分割ステップでブロック分割された画像データの画像パターンを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップで判定された画像パターンに基づいて画素値の予測方式を選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで選択された予測方式に従って、複数種の予測方式の中から少なくとも一つを選んで、画面内の画素値を用いて同一画面内の画素値を予測する処理を実行し、予測画素値を出力する処理ステップとを有することを特徴とする画像符号化方法。
    

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