JP2009049513A - Moving picture encoding device and moving picture encoding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To select an in-screen prediction mode capable of reducing an operation amount without adding a special circuit block for determining an image pattern. <P>SOLUTION: Differential values from prediction images corresponding to the respective in-truck prediction modes are respectively stored with respect to the luminance signal of an encoding object image. The prediction mode with the smallest differential value is selected as the in-truck prediction mode of the luminance signal. Besides, a previously statistically obtained coefficient is added to the differential values relative to the block size of 16×16 pixels among the differential values of the luminance signal with respect to the respective in-truck prediction modes, so as to perform calculation as cost values with respect to the in-truck prediction mode of a color difference signal. The prediction mode with the smallest cost value is selected as the in-truck prediction mode of the color difference signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は動画像符号化装置及び動画像符号化方法に関し、特に、動画像の符号化をリアルタイムに行なうために用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to a moving image encoding apparatus and a moving image encoding method, and particularly to a technique suitable for use in real time encoding of a moving image.

従来、例えば被写体を撮影して得られた動画像を圧縮符号化して記録するカメラ一体型動画像記録装置として、デジタルビデオカメラがよく知られている。近年は、ランダムアクセス性などの利便性が高いため、デジタルビデオカメラにおいては、使用する記録媒体として従来の磁気テープからディスク媒体や半導体メモリなどに移り変わってきている。しかし、一般にディスク媒体などは記憶容量が少なく、より高能率に圧縮符号化する必要がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a digital video camera is well known as a camera-integrated moving image recording apparatus that compresses and records a moving image obtained by photographing a subject, for example. In recent years, since convenience such as random accessibility is high, in a digital video camera, a recording medium to be used is changed from a conventional magnetic tape to a disk medium or a semiconductor memory. However, in general, a disk medium or the like has a small storage capacity and needs to be compressed and encoded more efficiently.

また、高画質への期待から、より情報量の多いハイビジョン映像を扱うデジタルビデオカメラの開発が行われており、このように別の観点からも、より高能率な圧縮符号化が望まれており、現在はMPEGが標準方式としてよく用いられている。   In addition, with the expectation of high image quality, digital video cameras that handle high-definition video with a large amount of information are being developed. Thus, from another viewpoint, more efficient compression coding is desired. Currently, MPEG is often used as a standard system.

さらに近年では、記録媒体への記録可能時間のさらなる向上や、携帯端末向けにより低ビットレートでの符号化の必要性などから、さらに高能率な符号化が研究されている。そのなかの1つがH.264(別名AVC)であり、MPEG2やMPEG4などの従来の符号化方式に比べ、符号化や復号化に、より多くの演算量が必要となるが、より高い符号化効率が実現されることが知られている。   In recent years, more efficient coding has been studied because of the further improvement of the recordable time on the recording medium and the necessity of coding at a lower bit rate for portable terminals. One of them is H. H.264 (also known as AVC), which requires a larger amount of computation for encoding and decoding than conventional encoding schemes such as MPEG2 and MPEG4, but higher encoding efficiency can be realized. Are known.

H.264では、符号化効率を上げるために、様々な工夫がなされている。その一例として画面内予測がある。画面内予測においては、符号化対象ブロック近傍の画面内の画素値を用いて生成される予測画像との差分情報を符号化することによって、効果的に符号量を抑えることを可能にしている。画面内予測のモードは複数種類あり、好適な予測モードを選択する必要がある。   H. In H.264, various ideas have been made to increase the encoding efficiency. One example is in-screen prediction. In the intra prediction, it is possible to effectively suppress the code amount by encoding the difference information with the predicted image generated using the pixel values in the screen near the encoding target block. There are multiple types of intra prediction modes, and it is necessary to select a suitable prediction mode.

特許文献1に記載された「画像符号化装置」によると、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が設けられている。また、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を設け、最適なイントラ予測モードを容易に選択できるようにしている。   According to the “image encoding device” described in Patent Document 1, a determination unit that divides input image data into blocks each including a plurality of pixels and determines an image pattern of the input image data is provided. In addition, a selection unit that selects a prediction method for generating a predicted pixel value by predicting a pixel value in the same frame using a pixel value in the frame based on the determined image pattern is provided, and an optimal intra prediction mode is provided. Can be selected easily.

特開2006−005659号公報JP 2006-005659 A

以上説明したように、画面内予測のモードは複数あり、その中から好適なモードを選択するためには膨大な演算が必要である。特許文献1によって提案された方法によれば、好適な画面内予測モードを選択することに貢献するものの、画像パターンを判定する特殊な回路ブロックを組み込むことが必要であった。   As described above, there are a plurality of intra-screen prediction modes, and enormous operations are required to select a suitable mode from the modes. According to the method proposed by Patent Document 1, although it contributes to selecting a suitable intra prediction mode, it is necessary to incorporate a special circuit block for determining an image pattern.

また、符号化対象ブロックを構成する輝度信号と色差信号のそれぞれに対して画面内予測のモードを決定する必要があった。特に、リアルタイムで符号化処理をする場合などでは、非常に高速なプロセッサが必要になり、消費電力が大きくなるという課題がある。
本発明は前述の問題点に鑑み、画像パターンを判定する特殊な回路ブロックを追加することなく、演算量を低減することが可能な画面内予測モードを選択できるようにすることを目的としている。
In addition, it is necessary to determine the intra prediction mode for each of the luminance signal and the color difference signal constituting the encoding target block. In particular, when performing encoding processing in real time, there is a problem that a very high speed processor is required and power consumption increases.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to enable selection of an in-screen prediction mode capable of reducing the amount of calculation without adding a special circuit block for determining an image pattern.

本発明の動画像符号化装置は、複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、前記予測画像生成手段により生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出手段と、前記差分値算出手段により生成された差分情報を符号化する符号化手段と、前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定手段とを備え、前記予測モード決定手段は、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することを特徴とする。   The moving picture coding apparatus according to the present invention divides an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and converts the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units. A dividing unit that divides, a predicted image generating unit that generates a predicted image using a pixel value in the vicinity of the predicted block for each prediction block divided by the dividing unit, and a predicted image generated by the predicted image generating unit. Difference value calculating means for calculating a difference value with the predicted image in the screen, encoding means for encoding the difference information generated by the difference value calculating means, components constituting the image signal, and the prediction block Prediction mode determining means for determining a prediction mode according to a combination of the magnitudes of the first and second prediction modes. And determines the mode, and determines a prediction mode from the image signal of the first component relative to the components other than the first component.

本発明の動画像符号化方法は、複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割工程と、前記分割工程において分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成工程と、前記予測画像生成工程において生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出工程と、前記差分値算出工程において生成された差分情報を符号化する符号化工程と、前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定工程とを備え、前記予測モード決定工程においては、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することを特徴とする。   The moving picture coding method of the present invention divides an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and also divides the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units. A division step of dividing, a prediction image generation step of generating a prediction image using a pixel value in the vicinity of the prediction block for each prediction block divided in the division step, and a prediction image generated in the prediction image generation step A difference value calculating step for calculating a difference value with the predicted image in the screen, an encoding step for encoding the difference information generated in the difference value calculating step, a component constituting the image signal, and the prediction block A prediction mode determining step for determining a prediction mode according to a combination of the sizes of the image signals. In the prediction mode determination step, the image signal of the first component is included. And it determines the first prediction mode from, and determines a prediction mode for the first component elements from an image signal other than the first component of the.

本発明のプログラムは、複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割工程と、前記分割工程において分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成工程と、前記予測画像生成工程において生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出工程と、前記差分値算出工程において生成された差分情報を符号化する符号化工程と、前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定工程とをコンピュータに実行させ、前記予測モード決定工程においては、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することをコンピュータに実行させることを特徴とする。   The program of the present invention divides an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and divides the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units. A prediction image generation step for generating a prediction image using a pixel value in the vicinity of the prediction block for each prediction block divided in the division step; a prediction image generated in the prediction image generation step; and an intra-screen prediction image A difference value calculating step for calculating a difference value, an encoding step for encoding the difference information generated in the difference value calculating step, a component constituting the image signal, and a size of the prediction block A prediction mode determination step for determining a prediction mode according to the combination is executed by a computer. In the prediction mode determination step, the first configuration Determining a first prediction mode from a raw image signal, and causing a computer to determine a prediction mode for a component other than the first component from the image signal of the first component; And

本発明によれば、画面内予測モードを決定するための演算量を低減しながらも、好適な画面内予測モードを選択することが可能となり、消費電力を抑えた高能率な動画像符号化装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to select a suitable intra-screen prediction mode while reducing the amount of calculation for determining the intra-screen prediction mode, and a highly efficient moving picture encoding device with reduced power consumption. Can be provided.

以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態に係るH.264符号化方式に対応した動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an H.264 system according to the first embodiment. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a moving image encoding device corresponding to an H.264 encoding scheme.

図1に示したように、本実施形態の動画像符号化装置は、レンズやCCD等のカメラ部を含む撮像部101、フレームメモリ102、動きベクトル探索部103、フレーム間動き補償部104、画面内予測モード決定部105を備えている。また、画面内予測部120、スイッチ106、減算器107、整数変換部108、量子化部109、逆量子化部110、逆整数変換部111を備えている。更に、加算器112、ループ内フィルタ113、エントロピー符号化部115、符号量制御部116、記録部117、記録媒体118を備えている。   As shown in FIG. 1, the moving image encoding apparatus according to the present embodiment includes an imaging unit 101 including a camera unit such as a lens and a CCD, a frame memory 102, a motion vector search unit 103, an inter-frame motion compensation unit 104, and a screen. An inner prediction mode determination unit 105 is provided. Further, an intra-screen prediction unit 120, a switch 106, a subtractor 107, an integer conversion unit 108, a quantization unit 109, an inverse quantization unit 110, and an inverse integer conversion unit 111 are provided. Furthermore, an adder 112, an in-loop filter 113, an entropy encoding unit 115, a code amount control unit 116, a recording unit 117, and a recording medium 118 are provided.

そして、符号量制御部116をはじめとする各構成部の動作は、システムコントローラ100によって制御される。すなわち、システムコントローラは100は、制御命令100aを図示しないバスを介して装置全体の各部に出力し、装置全体の動作制御を司る。このような構成により、ユーザが操作部11を操作することによって出力されるユーザの指示に応じて、システムコントローラ100が装置全体の動作制御を行なう。   The operation of each component unit including the code amount control unit 116 is controlled by the system controller 100. That is, the system controller 100 outputs a control command 100a to each part of the entire apparatus via a bus (not shown), and controls operation of the entire apparatus. With such a configuration, the system controller 100 controls the operation of the entire apparatus in accordance with a user instruction output when the user operates the operation unit 11.

次に、図1及び図5のフローチャートを用いて、本実施形態の動画像符号化装置において行なわれる処理手順の一例について説明する。
撮像部101を操作して撮像することによって画像信号が生成される(ステップS501)と、第1フレーム、第2フレーム、第3フレーム、・・・の順で、フレームメモリ102に順次格納されていく(ステップS502)。
Next, an example of a processing procedure performed in the moving picture coding apparatus according to the present embodiment will be described using the flowcharts of FIGS. 1 and 5.
When an image signal is generated by operating the imaging unit 101 to capture an image (step S501), the first frame, the second frame, the third frame,... Are sequentially stored in the frame memory 102. (Step S502).

次に、ステップS503において、フレームメモリ102に格納された画像データを読み出す。この読み出しは、例えば、第3フレーム、第1フレーム、第2フレーム、・・・などの、符号化を行なうフレームの順序で画像データを取り出していく。   In step S503, the image data stored in the frame memory 102 is read out. In this reading, for example, image data is extracted in the order of frames to be encoded, such as the third frame, the first frame, the second frame,.

次に、フレームメモリ102から取り出した画像データの符号化を行なう。符号化方式としては、フレーム内の画像データのみで符号化する"イントラ符号化"と、フレーム間予測も含めて符号化する"インター符号化"とがある。本実施形態においては、動画データの圧縮符号化方式の標準の一つであるH.264を採用している。   Next, the image data taken out from the frame memory 102 is encoded. As an encoding method, there are “intra encoding” in which only image data in a frame is encoded, and “inter encoding” in which encoding is performed including inter-frame prediction. In the present embodiment, H.264, which is one of the standard compression coding systems for moving image data. H.264 is adopted.

H.264では、符号化効率を上げるために、様々な工夫がなされており、その一例として画面内予測がある。画面内予測においては、符号化対象ブロック近傍の画面内の画素値を用いて生成される予測画像と符号化対象ブロックとの差分情報を符号化することによって、符号量を抑えるようにしている。   H. In H.264, various devices have been devised in order to increase the encoding efficiency, and one example is in-screen prediction. In intra prediction, the amount of code is suppressed by encoding difference information between a prediction image generated using a pixel value in the screen near the encoding target block and the encoding target block.

また、動きベクトルの符号化は、処理対象となる動き補償ブロック(処理単位)に対して、既に符号化済みとなっている周囲の動き補償ブロックの動きベクトルを用いて算出される予測ベクトルを生成する(ステップS504)。次に、符号化対象の動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを符号化する。   Also, motion vector encoding generates a prediction vector calculated using motion vectors of surrounding motion compensation blocks that have already been encoded for the motion compensation block (processing unit) to be processed. (Step S504). Next, the difference vector between the motion vector to be encoded and the prediction vector is encoded.

インター符号化は、動き補償の単位(MC:Motion Compensation、動き補償ブロック)に対して1枚の参照フレームとの予測を行なうPピクチャと、動き補償ブロックに対して2枚までの参照フレームとの予測を行なうBピクチャとがある。なお、イントラ符号化を行なうピクチャをIピクチャという。なお、符号化するフレームの順番が入力されたフレームの順番と異なるのは、時間的に未来のフレームとの予測(後方予測)を可能にするためである。   Inter-coding includes a P picture that performs prediction with one reference frame for a motion compensation unit (MC: Motion Compensation) and up to two reference frames for a motion compensation block. There is a B picture that performs prediction. Note that a picture to be subjected to intra coding is called an I picture. The reason why the order of frames to be encoded is different from the order of input frames is to enable temporal prediction (backward prediction) with future frames.

イントラ符号化がなされる場合、フレームメモリ102から符号化単位である符号化ブロックに分割されて画像データが読み出され、画面内予測モード決定部105へ入力される。画面内予測モード決定部105は、符号化対象ブロックと、後述の既に符号化済みの同一フレーム内の符号化対象ブロック近傍に位置する再構成画像とから生成される、複数の予測画像とのブロックマッチングをそれぞれに対して行なう(ステップS505)。そして、最も相関の高い画面内予測モードを選択して画面内予測部120へ出力する(ステップS506)。   When intra coding is performed, image data is read out from the frame memory 102 into coding blocks which are coding units, and is input to the intra prediction mode determination unit 105. The intra prediction mode determination unit 105 is a block of a plurality of prediction images generated from an encoding target block and a reconstructed image located in the vicinity of the encoding target block in the same encoded frame that will be described later. Matching is performed on each of them (step S505). Then, the intra prediction mode with the highest correlation is selected and output to the intra prediction unit 120 (step S506).

画面内予測部120は、画面内予測モード決定部105が選択した画面内予測モードに応じて予測画像を生成し、スイッチ106へ出力する(ステップS507)。イントラ符号化がなされる場合、スイッチ106は画面内予測部120(画面内予測画像)の側へ切り替えられ、減算器107へは前記画面内予測画像が入力される。減算器107は、フレームメモリ102から入力される符号化対象ブロックと、スイッチ106から入力される画面内予測画像との画素値の差分情報を計算して整数変換部108へ出力する(ステップS508)。   The intra-screen prediction unit 120 generates a prediction image according to the intra-screen prediction mode selected by the intra-screen prediction mode determination unit 105 and outputs the prediction image to the switch 106 (step S507). When intra coding is performed, the switch 106 is switched to the intra prediction unit 120 (prediction image within screen), and the intra prediction image is input to the subtractor 107. The subtractor 107 calculates difference information of pixel values between the encoding target block input from the frame memory 102 and the intra-screen prediction image input from the switch 106 and outputs the difference information to the integer conversion unit 108 (step S508). .

量子化部109における量子化係数は、エントロピー符号化部115が発生した符号量のフィードバックなどから符号量制御部116が計算(算出)する(ステップS509)。また、量子化部109の出力である量子化された変換係数は、逆量子化部110において逆量子化される(ステップS510)。更に、逆整数変換部111において逆整数変換処理が施されて、復号されて再構成画像が生成される(ステップS511)。そして、前述した画面内予測部120、及び画面内予測モード決定部105の入力となってイントラ予測画像の生成に用いられる。   The quantization amount in the quantization unit 109 is calculated (calculated) by the code amount control unit 116 from the feedback of the code amount generated by the entropy encoding unit 115 (step S509). Also, the quantized transform coefficient that is the output of the quantization unit 109 is inversely quantized by the inverse quantization unit 110 (step S510). Further, the inverse integer transform unit 111 performs an inverse integer transform process, which is decoded and a reconstructed image is generated (step S511). And it becomes an input of the intra prediction part 120 mentioned above and the intra prediction mode determination part 105, and is used for the production | generation of an intra prediction image.

また、前記再構成画像は、ループ内フィルタ113によって符号化歪の軽減処理が施された後、後述するインター符号化の際に用いる参照画像としてフレームメモリ102に記憶される(ステップS512)。   Further, the reconstructed image is subjected to encoding distortion reduction processing by the in-loop filter 113 and then stored in the frame memory 102 as a reference image used in inter-encoding described later (step S512).

一方、インター符号化が行われる場合、符号化単位となるブロックの画像データはフレームメモリ102から読み出されて、動きベクトル探索部103へ入力される。同時に、動きベクトル探索部103は、参照画像をフレームメモリ102から読み出し、符号化画像と参照画像とから動きベクトルを検出する。フレーム間動き補償部104は、前記動きベクトルに従って動き補償を行い、予測画像を生成する。   On the other hand, when inter coding is performed, image data of a block serving as a coding unit is read from the frame memory 102 and input to the motion vector search unit 103. At the same time, the motion vector search unit 103 reads a reference image from the frame memory 102 and detects a motion vector from the encoded image and the reference image. The inter-frame motion compensation unit 104 performs motion compensation according to the motion vector, and generates a predicted image.

インター符号化が行われる場合、スイッチ106はフレーム間動き補償部104側(インター予測画像の側)へ切り替えられ、符号化画像と予測画像との差分は減算器107によって計算されて差分画像が生成される。減算器107によって計算された差分画像は、整数変換部108に出力される。その他の処理は前述のイントラ符号化の場合と同様である。   When inter coding is performed, the switch 106 is switched to the inter-frame motion compensation unit 104 side (inter prediction image side), and the difference between the encoded image and the prediction image is calculated by the subtractor 107 to generate a difference image. Is done. The difference image calculated by the subtracter 107 is output to the integer conversion unit 108. Other processing is the same as that in the case of the above-described intra coding.

以下、画面内予測モード決定部105の動作を、図2を用いて詳細に説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る画面内予測モード決定部105の概略構成を示すブロック図である。
Hereinafter, the operation of the intra prediction mode determination unit 105 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the intra prediction mode determination unit 105 according to the first embodiment of the present invention.

図2に示すように、画面内予測モード決定部105は、予測画像生成部201a、201b、・・・、201m、スイッチ202、204、差分値算出部203、輝度差分値記憶部205a、205b、・・・、205mを備える。また、輝度予測モード決定部206、色差予測モード決定部207等を備えている。   As shown in FIG. 2, the intra-screen prediction mode determination unit 105 includes prediction image generation units 201a, 201b,..., 201m, switches 202 and 204, a difference value calculation unit 203, and luminance difference value storage units 205a and 205b. ... with 205m. In addition, a luminance prediction mode determination unit 206, a color difference prediction mode determination unit 207, and the like are provided.

画像信号は、輝度信号と色差信号とで構成されていて、輝度信号の水平16画素、垂直16画素に対応する色差信号は水平8画素、垂直8画素という関係になっている。画面内予測のモードは、画像信号の構成要素(輝度信号と色差信号)と、予測ブロックの大きさとの組み合わせによって複数の画面内予測モードが定められている。複数の画面内予測モードを図示して表すと、「図4−1」、「図4−2」のようになる。   The image signal is composed of a luminance signal and a color difference signal, and the color difference signals corresponding to 16 horizontal pixels and 16 vertical pixels of the luminance signal have a relationship of 8 horizontal pixels and 8 vertical pixels. As the intra prediction mode, a plurality of intra prediction modes are determined by a combination of the components of the image signal (luminance signal and color difference signal) and the size of the prediction block. A plurality of intra-screen prediction modes are illustrated and represented as “FIGS. 4-1” and “FIG. 4-2”.

「図4−1」、「図4−2」中において、白い四角は予測画像の1画素を表し、ハッチがかかった四角は前記予測画像を生成するために必要な周辺画像の1画素を表している。「図4−1」、「図4−2」中の矢印はそれぞれの予測モードの予測の方向を概略的に示していて、矢印がないものは、予測画像の各画素は周辺画像の画素値の平均値であることを示している。   In FIG. 4A and FIG. 4B, the white square represents one pixel of the predicted image, and the hatched square represents one pixel of the peripheral image necessary for generating the predicted image. ing. The arrows in “FIGS. 4-1” and “FIG. 4-2” schematically indicate the prediction directions of the respective prediction modes, and those without an arrow indicate that each pixel of the predicted image is a pixel value of the surrounding image. It shows that it is the average value of.

「図4−1」は、「輝度信号の4×4予測ブロック」の「モード0」〜「モード8」を表している。また、「図4−2」は、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」〜「モード3」と、「色差信号の8×8予測ブロック」の「モード0」〜「モード3」とを表している。   “FIG. 4A” represents “Mode 0” to “Mode 8” of “4 × 4 prediction block of luminance signal”. Also, “FIG. 4-2” indicates “mode 0” to “mode 3” of “16 × 16 prediction block of luminance signal” and “mode 0” to “mode of“ 8 × 8 prediction block of color difference signal ”. 3 ".

予測画像生成部201aは、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」に対応する予測画像を生成し、スイッチ202へ出力する。スイッチ202は、予測画像生成部201a側へ切り替えられていて、予測画像生成部201aが生成した予測画像を差分値算出部203へ出力する。   The predicted image generation unit 201 a generates a predicted image corresponding to “mode 0” of “16 × 16 predicted block of luminance signal” and outputs the predicted image to the switch 202. The switch 202 is switched to the predicted image generation unit 201 a side, and outputs the predicted image generated by the predicted image generation unit 201 a to the difference value calculation unit 203.

差分値算出部203は、入力された符号化対象画像(符号化ブロック)と、前記予測画像の対応する各画素値の差分値とを算出する。そして、前記算出した各画素の差分値を積算して符号化対象画像と予測画像との相関を表す差分値を算出し、スイッチ204へ出力する。スイッチ204は、輝度差分値記憶部205a側へ切り替えられていて、前記差分値は輝度差分値記憶部205aに記憶される。   The difference value calculation unit 203 calculates an input encoding target image (coding block) and a difference value between corresponding pixel values of the predicted image. Then, the calculated difference values of the respective pixels are integrated to calculate a difference value representing the correlation between the encoding target image and the predicted image, and output to the switch 204. The switch 204 is switched to the luminance difference value storage unit 205a side, and the difference value is stored in the luminance difference value storage unit 205a.

次に、スイッチ202は、予測画像生成部201b側へ切り替えられる。また、スイッチ204は輝度差分値記憶部205b側へ切り替えられて、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード1」に対応する差分値が算出されて輝度差分値記憶部205bに記憶される。   Next, the switch 202 is switched to the predicted image generation unit 201b side. Further, the switch 204 is switched to the luminance difference value storage unit 205b side, and a difference value corresponding to “mode 1” of “16 × 16 prediction block of luminance signal” is calculated and stored in the luminance difference value storage unit 205b. The

前述の動作をスイッチ202、スイッチ204を切り替えながら繰り返し行い、輝度信号に対する画面内予測モードのすべてに対する差分値を算出し、各予測モードに対応する輝度差分値記憶部に記憶する。   The above operation is repeated while switching the switch 202 and the switch 204, the difference values for all the intra-screen prediction modes for the luminance signal are calculated, and stored in the luminance difference value storage unit corresponding to each prediction mode.

各予測モードに対応する差分値は輝度予測モード決定部206に入力され、輝度予測モード決定部206は各予測モードに対応する差分値のうち最も値が小さいものを検出する。そして、前記最も値が小さい差分値に対応する予測モードを、輝度信号の符号化で使用可能な画面内予測モードとして画面内予測部120へ新たに出力する。   The difference value corresponding to each prediction mode is input to the luminance prediction mode determination unit 206, and the luminance prediction mode determination unit 206 detects the smallest difference value corresponding to each prediction mode. Then, the prediction mode corresponding to the difference value having the smallest value is newly output to the intra-screen prediction unit 120 as the intra-screen prediction mode that can be used for encoding the luminance signal.

また、輝度予測モード決定部206は、「輝度信号の16×16予測ブロック」に対する差分値のうち最も値が小さいものを検出し、それに対応する予測モードを色差予測モード決定部207へ出力する。   Also, the luminance prediction mode determination unit 206 detects the smallest difference value with respect to the “16 × 16 prediction block of luminance signal”, and outputs the prediction mode corresponding to the difference value to the color difference prediction mode determination unit 207.

色差予測モード決定部207は、輝度予測モード決定部206から入力された予測モードを、色差信号の符号化で用いる画面内予測モードとして画面内予測部120へ出力する。   The chrominance prediction mode determination unit 207 outputs the prediction mode input from the luminance prediction mode determination unit 206 to the intra-screen prediction unit 120 as an intra-screen prediction mode used for encoding the chrominance signal.

次に、図6のフローチャートを参照しながら色差信号の符号化で用いる画面内予測モードを決定する処理手順の一例を説明する。
先ず、ステップ601において、予測画像生成部201a〜201mにより周辺画像から予測画像を生成する。予測画像の生成は、前述したように、はじめに、予測画像生成部201aにおいて「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」に対応する、予測単位である予測ブロックを、予測ブロック近傍の画素値を用いて生成する。
Next, an example of a processing procedure for determining an intra-screen prediction mode used for encoding a color difference signal will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step 601, predicted image generation units 201a to 201m generate predicted images from surrounding images. As described above, the prediction image is generated by first, as the prediction image generation unit 201a, selects a prediction block that is a prediction unit corresponding to “mode 0” of “16 × 16 prediction block of luminance signal” in the vicinity of the prediction block. Generated using pixel values.

次に、ステップS602に進み、生成した予測画像と符号化対象画像との差分値を差分値算出部203により新たに算出する。
次に、ステップS603に進み、新たに算出した差分値を記憶部に記憶する。
In step S602, the difference value calculation unit 203 newly calculates a difference value between the generated predicted image and the encoding target image.
In step S603, the newly calculated difference value is stored in the storage unit.

次に、ステップS604において、全てのモードで予測画像を生成したか否かを判断する。この判断の結果、「YES」ならばステップS606に進み、「NO」ならばステップS605に進み、次のモードの予測画像を生成するようにする。具体的には、差分値算出部203は予測画像生成部201bを選択するようにスイッチ202を切り換えるとともに、輝度差分値記憶部205bを選択するようにスイッチ204を切り換える。   Next, in step S604, it is determined whether a prediction image has been generated in all modes. If “YES” as a result of this determination, the process proceeds to step S606. If “NO”, the process proceeds to step S605 to generate a predicted image of the next mode. Specifically, the difference value calculation unit 203 switches the switch 202 so as to select the predicted image generation unit 201b, and switches the switch 204 so as to select the luminance difference value storage unit 205b.

次に、ステップS601に戻り、前述したように予測画像の生成〜ステップS604の差分値の記憶処理を繰り返し行なう。ステップS601〜ステップS604の処理を繰り返し行なうことにより、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」〜「モード3」に対応する、予測ブロック毎に予測画像を生成することができる。これにより、全ての予測画像を生成できるとともに、全ての予測画像と符号化対象画像との差分値を算出して輝度差分値記憶部205a〜205mに記憶することができる。   Next, returning to step S601, as described above, the prediction image generation to the difference value storage processing in step S604 are repeated. By repeatedly performing the processing of step S601 to step S604, a prediction image can be generated for each prediction block corresponding to “mode 0” to “mode 3” of “16 × 16 prediction block of luminance signal”. Accordingly, all predicted images can be generated, and difference values between all predicted images and the encoding target image can be calculated and stored in the luminance difference value storage units 205a to 205m.

ステップS606においては、輝度予測モード決定部206により、各予測モードに対応する差分値のうち最も値が小さいものを検出する。そして、検出した最も値が小さい差分値に対応する予測モードを、輝度信号の符号化で用いる画面内予測モードとして画面内予測部120へ出力する。また、輝度予測モード決定部206は、「輝度信号の16×16予測ブロック」に対する差分値のうち最も値が小さいものを検出し、それに対応する予測モードを色差予測モード決定部207へ出力する(ステップS607)。   In step S606, the luminance prediction mode determination unit 206 detects the smallest difference value corresponding to each prediction mode. Then, the prediction mode corresponding to the detected difference value having the smallest value is output to the intra prediction unit 120 as the intra prediction mode used for encoding the luminance signal. Also, the luminance prediction mode determination unit 206 detects the smallest difference value with respect to the “16 × 16 prediction block of luminance signal” and outputs the prediction mode corresponding to the difference value to the color difference prediction mode determination unit 207 ( Step S607).

色差予測モード決定部207は、輝度予測モード決定部206から入力された予測モードを、色差信号の符号化で用いる画面内予測モードとして画面内予測部120へ出力する(ステップS608)。   The chrominance prediction mode determination unit 207 outputs the prediction mode input from the luminance prediction mode determination unit 206 to the in-screen prediction unit 120 as the in-screen prediction mode used for encoding the chrominance signal (step S608).

以上のような処理を行うことにより、画像信号の構成要素のうち、第1の構成要素である輝度信号から第1の予測モードを決定することができる。また、前記第1の構成要素の画像信号から、前記第1の構成要素以外の構成要素である色差信号に対する予測モードを決定することができる。   By performing the processing as described above, the first prediction mode can be determined from the luminance signal that is the first component among the components of the image signal. In addition, a prediction mode for a color difference signal that is a component other than the first component can be determined from the image signal of the first component.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態を、図面を参照して説明する。
第2の実施形態に係る動画像符号化装置の全体的な構成は、前述の第1の実施形態に係る動画像符号化装置の構成と同等であり、全体的な動作も同等である。
以下、画面内予測モード決定部105の動作を、図3を用いて詳細に説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る画面内予測モード決定部105の概略構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The overall configuration of the video encoding device according to the second embodiment is the same as the configuration of the video encoding device according to the first embodiment described above, and the overall operation is also equivalent.
Hereinafter, the operation of the intra prediction mode determination unit 105 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the intra prediction mode determination unit 105 according to the second embodiment of the present invention.

図3に示すように、画面内予測モード決定部105は、予測画像生成部201a、201b、・・・、201m、スイッチ202、204、差分値算出部203、輝度差分値記憶部205a、205b、・・・、205mを有している。また、輝度予測モード決定部206、色差予測モード決定部207、加算器210a、210b、・・・、210m、211a、211b、・・・、211mを有している。さらに、輝度コスト値記憶部208a、208b、・・・、208m、色差コスト値記憶部209a、209b、・・・、209dによって構成されている。   As shown in FIG. 3, the intra-screen prediction mode determination unit 105 includes prediction image generation units 201 a, 201 b,..., 201 m, switches 202 and 204, a difference value calculation unit 203, and luminance difference value storage units 205 a and 205 b, ..., 205m. Moreover, it has the brightness | luminance prediction mode determination part 206, the color difference prediction mode determination part 207, and adders 210a, 210b, ..., 210m, 211a, 211b, ..., 211m. Further, the luminance cost value storage units 208a, 208b,..., 208m and the color difference cost value storage units 209a, 209b,.

予測画像生成部201aは、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」に対応する予測画像を生成し、スイッチ202へ出力する。画面内予測を開始した直後においては、スイッチ202は予測画像生成部201a側へ切り替えられていて、予測画像生成部201aが生成した予測画像を差分値算出部203へ出力する。   The predicted image generation unit 201 a generates a predicted image corresponding to “mode 0” of “16 × 16 predicted block of luminance signal” and outputs the predicted image to the switch 202. Immediately after the start of in-screen prediction, the switch 202 is switched to the predicted image generation unit 201 a side, and outputs the predicted image generated by the predicted image generation unit 201 a to the difference value calculation unit 203.

差分値算出部203は入力された符号化対象画像と、前記予測画像の対応する各画素値の差分値を算出し、さらに前記算出した各画素の差分値を積算して符号化対象画像と予測画像との相関を表す差分値を算出し、スイッチ204へ出力する。スイッチ204は、輝度差分値記憶部205a側へ切り替えられていて、前記差分値は輝度差分値記憶部205aに記憶される。   The difference value calculation unit 203 calculates a difference value between the input encoding target image and each corresponding pixel value of the predicted image, and further adds the calculated difference value of each pixel to predict the encoding target image and the prediction target image. A difference value representing the correlation with the image is calculated and output to the switch 204. The switch 204 is switched to the luminance difference value storage unit 205a side, and the difference value is stored in the luminance difference value storage unit 205a.

次に、スイッチ202は予測画像生成部201b側へ切り替えられる。また、スイッチ204は輝度差分値記憶部205b側へ切り替えられて、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード1」に対応する差分値が算出されて輝度差分値記憶部205bに記憶される。
前述の動作をスイッチ202、及びスイッチ204を切り替えながら繰り返し行ない、輝度信号に対する画面内予測モードのすべてに対する差分値を算出し、各予測モードに対応する輝度差分値記憶部205a〜205mに記憶される。
Next, the switch 202 is switched to the predicted image generation unit 201b side. Further, the switch 204 is switched to the luminance difference value storage unit 205b side, and a difference value corresponding to “mode 1” of “16 × 16 prediction block of luminance signal” is calculated and stored in the luminance difference value storage unit 205b. The
The above operation is repeated while switching the switch 202 and the switch 204, the difference values for all the intra-screen prediction modes for the luminance signal are calculated, and stored in the luminance difference value storage units 205a to 205m corresponding to each prediction mode. .

各差分値は、加算器210a、210b、・・・によって、それぞれの予測モードに対応した重み係数KYa、KYb、・・・と加算演算されて、それぞれの予測モードに対応したコスト値として算出される。そして、輝度コスト値記憶部208a、208b、・・・に記憶される。ここでは、前記重み係数KYa、KYb、・・・はすべて零としている。   Each difference value is added and calculated by the adders 210a, 210b,... With the weighting factors KYa, KYb,... Corresponding to each prediction mode, and calculated as a cost value corresponding to each prediction mode. The And it memorize | stores in the brightness | luminance cost value memory | storage part 208a, 208b, .... Here, the weight coefficients KYa, KYb,... Are all zero.

また、輝度差分値記憶部205a、205b、・・・、205mに記録されている差分値のうち、「輝度信号の16×16予測ブロック」に対する差分値は、引用刊行物のように処理される。即ち、加算器211a、211bによって色差信号のそれぞれの予測モードに対応する重み係数KCa、KCb、・・・と加算される。そして、それぞれの予測モードに対応したコスト値として、色差コスト値記憶部209a、209b、・・・に記憶される。ここでは、前記重み係数KCa、KCb、・・・は、統計的に求めた色差信号の各画面内予測モードの発生頻度に応じてあらかじめ定めた定数を与えている。   Of the difference values recorded in the luminance difference value storage units 205a, 205b,..., 205m, the difference value for the “16 × 16 prediction block of luminance signal” is processed like a cited publication. . That is, the adders 211a and 211b add the weighting coefficients KCa, KCb,... Corresponding to the respective prediction modes of the color difference signals. And it is memorize | stored in the color difference cost value memory | storage part 209a, 209b, ... as a cost value corresponding to each prediction mode. Here, the weighting factors KCa, KCb,... Give predetermined constants according to the frequency of occurrence of each intra prediction mode of the color difference signal obtained statistically.

輝度信号の各予測モードに対応するコスト値は輝度予測モード決定部206に入力される。輝度予測モード決定部206は各予測モードに対応するコスト値のうち最も値が小さいものを検出し、前記最も値が小さいコスト値に対応する予測モードを、輝度信号の符号化で用いる画面内予測モードとして画面内予測部120へ出力する。   The cost value corresponding to each prediction mode of the luminance signal is input to the luminance prediction mode determination unit 206. The luminance prediction mode determination unit 206 detects the smallest value among the cost values corresponding to each prediction mode, and uses the prediction mode corresponding to the smallest cost value for encoding the luminance signal. The mode is output to the in-screen prediction unit 120.

色差信号の各予測モードに対応するコスト値は色差予測モード決定部207に入力される。色差予測モード決定部207は各予測モードに対応するコスト値のうち最も値が小さいものを検出し、前記最も値が小さいコスト値に対応する予測モードを、色差信号の符号化で用いる画面内予測モードとして画面内予測部120へ出力する。
なお、重み係数の定め方は本実施形態で用いたものに限られず、他の方法で定めた係数でもよい。
The cost value corresponding to each prediction mode of the color difference signal is input to the color difference prediction mode determination unit 207. The color difference prediction mode determination unit 207 detects the smallest value among the cost values corresponding to each prediction mode, and uses the prediction mode corresponding to the cost value with the smallest value for intra-screen prediction used for encoding the color difference signal. The mode is output to the in-screen prediction unit 120.
Note that the method of determining the weighting coefficient is not limited to that used in the present embodiment, and a coefficient determined by another method may be used.

(本発明に係る他の実施形態)
前述した本発明の実施形態における動画像符号化装置を構成する各手段は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
(Other embodiments according to the present invention)
Each means constituting the moving picture coding apparatus according to the above-described embodiment of the present invention can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. This program and a computer-readable recording medium recording the program are included in the present invention.

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。   In addition, the present invention can be implemented as, for example, a system, apparatus, method, program, storage medium, or the like. Specifically, the present invention may be applied to a system including a plurality of devices. The present invention may be applied to an apparatus composed of a single device.

なお、本発明は、前述した動画像符号化方法における各工程を実行するソフトウェアのプログラム(実施形態では図5、図6に示すフローチャートに対応したプログラム)を、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。   In the present invention, a software program (in the embodiment, a program corresponding to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6) for executing each step in the above-described video encoding method is directly or remotely transmitted to a system or apparatus. Supply. In addition, this includes a case where the system or the computer of the apparatus is also achieved by reading and executing the supplied program code.

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。   Accordingly, since the functions of the present invention are implemented by computer, the program code installed in the computer also implements the present invention. In other words, the present invention includes a computer program itself for realizing the functional processing of the present invention.

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。   In that case, as long as it has the function of a program, it may be in the form of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.

プログラムを供給するための記録媒体としては種々の記録媒体を使用することができる。例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,DVD−R)などがある。   Various recording media can be used as a recording medium for supplying the program. For example, floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, MO, CD-ROM, CD-R, CD-RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, DVD (DVD-ROM, DVD- R).

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。   As another program supply method, a browser on a client computer is used to connect to an Internet home page. The computer program itself of the present invention or a compressed file including an automatic installation function can be downloaded from the homepage by downloading it to a recording medium such as a hard disk.

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。   It can also be realized by dividing the program code constituting the program of the present invention into a plurality of files and downloading each file from a different homepage. That is, a WWW server that allows a plurality of users to download a program file for realizing the functional processing of the present invention on a computer is also included in the present invention.

また、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。   In addition, the program of the present invention is encrypted, stored in a storage medium such as a CD-ROM, distributed to users, and key information for decryption is downloaded from a homepage via the Internet to users who have cleared predetermined conditions. Let It is also possible to execute the encrypted program by using the key information and install the program on a computer.

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行なうことによっても前述した実施形態の機能が実現され得る。   In addition to the functions of the above-described embodiments being realized by the computer executing the read program, the OS running on the computer also performs part or all of the actual processing. The functions of the above-described embodiments can be realized.

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボ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き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボ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、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。   Further, the program read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本発明の第1の実施形態に係る動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the moving image encoder which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る動画像符号化装置が備える画面内予測モード決定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the prediction mode determination part in a screen with which the moving image encoder which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2の実施形態に係る動画像符号化装置が備える画面内予測モード決定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the prediction mode determination part in a screen with which the moving image encoder which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is provided. 画面内予測モードを説明するための図であり、「輝度信号の4×4予測ブロック」の「モード0」〜「モード8」を表している図である。It is a figure for demonstrating the prediction mode in a screen, and is a figure showing "mode 0"-"mode 8" of "4 * 4 prediction block of a luminance signal". 画面内予測モードを説明するための図であり、「輝度信号の16×16予測ブロック」の「モード0」〜「モード3」と、「色差信号の8×8予測ブロック」の「モード0」〜「モード3」とを表している図である。It is a figure for demonstrating the prediction mode in a screen, "Mode 0" of "16 * 16 prediction block of a luminance signal"-"Mode 3", and "Mode 0" of "8 * 8 prediction block of a color difference signal" It is a figure showing-"mode 3". 実施形態の動画像符号化装置において行なわれる処理手順の一例について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the process sequence performed in the moving image encoder of embodiment. 色差信号の符号化で用いる画面内予測モードを決定する処理手順の一例を説明するフローチャートであるIt is a flowchart explaining an example of the process sequence which determines the prediction mode in a screen used by encoding of a color difference signal.

符号の説明Explanation of symbols

11 操作部
100 システムコントローラ
101 撮像部
102 フレームメモリ
103 動きベクトル探索部
104 フレーム間動き補償部
105 画面内予測モード決定部
120 画面内予測部
106 スイッチ
107 減算器
108 整数変換部
109 量子化部
110 逆量子化部
111 逆整数変換部
112 加算器
113 ループ内フィルタ
115 エントロピー符号化部
116 符号量制御部
117 記録部
118 記録媒体
201a〜201m 予測画像生成部
202、204 スイッチ
203 差分値算出部
205a〜205m 輝度差分値記憶部
210a〜210m、211a〜211m 加算器
208a〜208m 輝度コスト値記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Operation part 100 System controller 101 Image pick-up part 102 Frame memory 103 Motion vector search part 104 Inter-frame motion compensation part 105 Intra-frame prediction mode determination part 120 In-screen prediction part 106 Switch 107 Subtractor 108 Integer conversion part 109 Quantization part 110 Inverse Quantization unit 111 Inverse integer conversion unit 112 Adder 113 In-loop filter 115 Entropy encoding unit 116 Code amount control unit 117 Recording unit 118 Recording medium 201a to 201m Predicted image generation unit 202, 204 Switch 203 Difference value calculation unit 205a to 205m Luminance difference value storage units 210a to 210m, 211a to 211m Adders 208a to 208m Luminance cost value storage units

Claims (12)

複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、
前記予測画像生成手段により生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出手段と、
前記差分値算出手段により生成された差分情報を符号化する符号化手段と、
前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定手段とを備え、
前記予測モード決定手段は、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することを特徴とする動画像符号化装置。
A dividing unit that divides an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and divides the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units;
For each prediction block divided by the dividing unit, a prediction image generation unit that generates a prediction image using pixel values in the vicinity of the prediction block;
Difference value calculating means for calculating a difference value between the predicted image generated by the predicted image generating means and the predicted image in the screen;
Encoding means for encoding the difference information generated by the difference value calculating means;
A prediction mode determination unit that determines a prediction mode according to a combination of the constituent elements of the image signal and the size of the prediction block;
The prediction mode determining means determines a first prediction mode from the image signal of the first component, and also sets a prediction mode for components other than the first component from the image signal of the first component. A moving picture encoding apparatus characterized by determining.
前記予測画像生成手段は、前記第1の構成要素に対しては、第1の構成要素の予測モードとして使用可能な各々の予測モードについて予測画像を生成し、
前記予測モード決定手段は、前記予測画像生成手段が生成した予測画像と符号化対象ブロックとの差分値を算出し、前記算出した差分値と、各々の予測モードに対してあらかじめ定めた定数とを演算した値を、各々の予測モードのコスト値として算出し、前記コスト値に応じて符号化の際に使用する予測モードを決定することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
The prediction image generation means generates a prediction image for each prediction mode that can be used as the prediction mode of the first component for the first component,
The prediction mode determination unit calculates a difference value between the prediction image generated by the prediction image generation unit and the encoding target block, and calculates the calculated difference value and a predetermined constant for each prediction mode. 2. The moving picture encoding apparatus according to claim 1, wherein the calculated value is calculated as a cost value of each prediction mode, and a prediction mode to be used for encoding is determined according to the cost value. .
前記予測モード決定手段は、前記第1の構成要素以外の構成要素に対しては、前記第1の構成要素に対して算出した各々の予測モードのうち、第1の構成要素以外の構成要素の予測モードとして使用可能な予測モードに対する差分値と、前記第1の構成要素のコスト値を算出する際に使用した定数とは異なる、当該構成要素の予測モードに対してあらかじめ定めた定数とを演算したコスト値を新たに算出し、前記新たに算出したコスト値に応じて当該構成要素を符号化する際に使用する予測モードを決定することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。   The prediction mode determination means, for the constituent elements other than the first constituent element, of the constituent elements other than the first constituent element among the respective prediction modes calculated for the first constituent element. Calculate a difference value for a prediction mode that can be used as a prediction mode and a constant determined in advance for the prediction mode of the component, which is different from the constant used when calculating the cost value of the first component The moving picture coding according to claim 1, wherein the calculated cost value is newly calculated, and a prediction mode to be used when coding the constituent element is determined according to the newly calculated cost value. apparatus. 前記予測モードに対してあらかじめ定めた定数は、各々の構成要素の各々の予測モードついて、統計的に求めた発生頻度に基づいた値であることを特徴とする請求項3に記載の動画像符号化装置。   4. The moving image code according to claim 3, wherein the predetermined constant for the prediction mode is a value based on a statistically determined occurrence frequency for each prediction mode of each component. Device. 前記画像信号の第1の構成要素は輝度信号であり、前記第1の構成要素以外の構成要素は色差信号であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の動画像符号化装置。   5. The moving image according to claim 1, wherein a first component of the image signal is a luminance signal, and a component other than the first component is a color difference signal. 6. Encoding device. 複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割工程と、
前記分割工程において分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成工程と、
前記予測画像生成工程において生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出工程と、
前記差分値算出工程において生成された差分情報を符号化する符号化工程と、
前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定工程とを備え、
前記予測モード決定工程においては、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することを特徴とする動画像符号化方法。
A dividing step of dividing an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and dividing the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units;
For each prediction block divided in the division step, a prediction image generation step for generating a prediction image using pixel values in the vicinity of the prediction block;
A difference value calculating step for calculating a difference value between the predicted image generated in the predicted image generating step and the predicted image in the screen;
An encoding step for encoding the difference information generated in the difference value calculation step;
A prediction mode determination step of determining a prediction mode according to a combination of the constituent elements constituting the image signal and the size of the prediction block;
In the prediction mode determination step, a first prediction mode is determined from the image signal of the first component, and a prediction mode for components other than the first component from the image signal of the first component A moving picture coding method characterized by determining a value.
前記予測画像生成工程においては、前記第1の構成要素に対しては、第1の構成要素の予測モードとして使用可能な各々の予測モードについて予測画像を生成し、
前記予測モード決定工程においては、前記予測画像生成工程が生成した予測画像と符号化対象ブロックとの差分値を算出し、前記算出した差分値と、各々の予測モードに対してあらかじめ定めた定数とを演算した値を、各々の予測モードのコスト値として算出し、前記コスト値に応じて符号化の際に使用する予測モードを決定することを特徴とする請求項6に記載の動画像符号化方法。
In the predicted image generation step, for the first component, a predicted image is generated for each prediction mode that can be used as a prediction mode of the first component,
In the prediction mode determination step, a difference value between the prediction image generated in the prediction image generation step and the encoding target block is calculated, the calculated difference value, and a constant determined in advance for each prediction mode, 7. The moving picture coding according to claim 6, wherein a value obtained by calculating is calculated as a cost value for each prediction mode, and a prediction mode to be used for coding is determined according to the cost value. Method.
前記予測モード決定工程においては、前記第1の構成要素以外の構成要素に対しては、前記第1の構成要素に対して算出した各々の予測モードのうち、第1の構成要素以外の構成要素の予測モードとして使用可能な予測モードに対する差分値と、前記第1の構成要素のコスト値を算出する際に使用した定数とは異なる、当該構成要素の予測モードに対してあらかじめ定めた定数とを演算したコスト値を新たに算出し、前記新たに算出したコスト値に応じて当該構成要素を符号化する際に使用する予測モードを決定することを特徴とする請求項6に記載の動画像符号化方法。   In the prediction mode determination step, for components other than the first component, among the prediction modes calculated for the first component, components other than the first component A difference value for a prediction mode that can be used as a prediction mode of the first component and a constant that is different from the constant used when calculating the cost value of the first component, 7. The moving image code according to claim 6, wherein a calculated cost value is newly calculated, and a prediction mode to be used when the component is encoded is determined according to the newly calculated cost value. Method. 前記予測モードに対してあらかじめ定めた定数は、各々の構成要素の各々の予測モードついて、統計的に求めた発生頻度に基づいた値であることを特徴とする請求項8に記載の動画像符号化方法。   9. The moving image code according to claim 8, wherein the predetermined constant for the prediction mode is a value based on a statistically determined occurrence frequency for each prediction mode of each component. Method. 前記画像信号の第1の構成要素は輝度信号であり、前記第1の構成要素以外の構成要素は色差信号であることを特徴とする請求項6〜9の何れか1項に記載の動画像符号化方法。   The moving image according to any one of claims 6 to 9, wherein the first component of the image signal is a luminance signal, and the component other than the first component is a color difference signal. Encoding method. 複数の構成要素で構成される画像信号を、符号化単位である符号化ブロックに分割するとともに、前記分割された符号化ブロックを予測単位である予測ブロックに分割する分割工程と、
前記分割工程において分割された予測ブロック毎に、予測ブロック近傍の画素値を用いて予測画像を生成する予測画像生成工程と、
前記予測画像生成工程において生成された予測画像と画面内予測画像との差分値を算出する差分値算出工程と、
前記差分値算出工程において生成された差分情報を符号化する符号化工程と、
前記画像信号を構成する構成要素、及び前記予測ブロックの大きさの組み合わせに応じて予測モードを決定する予測モード決定工程とをコンピュータに実行させ、
前記予測モード決定工程においては、第1の構成要素の画像信号から第1の予測モードを決定するとともに、前記第1の構成要素の画像信号から前記第1の構成要素以外の構成要素に対する予測モードを決定することをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
A dividing step of dividing an image signal composed of a plurality of components into coding blocks that are coding units, and dividing the divided coding blocks into prediction blocks that are prediction units;
For each prediction block divided in the division step, a prediction image generation step for generating a prediction image using pixel values in the vicinity of the prediction block;
A difference value calculating step for calculating a difference value between the predicted image generated in the predicted image generating step and the predicted image in the screen;
An encoding step for encoding the difference information generated in the difference value calculation step;
Causing the computer to execute a prediction mode determination step of determining a prediction mode according to a combination of the components constituting the image signal and the size of the prediction block;
In the prediction mode determination step, a first prediction mode is determined from the image signal of the first component, and a prediction mode for components other than the first component from the image signal of the first component A program for causing a computer to execute determination.
請求項11に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the program according to claim 11 is recorded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010251952A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Sony Corp Image encoder and method of encoding image, and computer program
JP2011199629A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Fujitsu Ltd Moving image coding apparatus, moving image coding method, moving image coding computer program and video transmission device

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