JP2009188630A - 画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インターピクチャにおいてイントラ予測モード数の絞込みを行い、符号化時の演算量を減らし低消費電力化を図ることができる画像符号化装置を提供する。
【解決手段】入力がインターピクチャか否か判断する判断手段１４０と、インターピクチャで、第１の状態の場合、インター予測符号化を行うための処理を行い、第２の状態の場合、入力マクロブロック画像とそれに対応する予測されたインター予測画像の輝度差に基づくインター予測評価値と、マクロブロックを分割して得られた各分割ブロックに対して得られる各イントラ予測画像と、それらに対応する入力ブロック画像との輝度差に基づくイントラ予測評価値それぞれを合計した合計イントラ予測評価値とを比較し、インター予測評価値の方が小さいか判断する制御手段１３４と、小さい場合にインター予測符号化を行うことを決定する決定手段１３４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力画像信号をインター予測符号化する画像符号化装置に関する。

下記の特許文献１には、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ符号化方式を用い、小規模な構成でイントラ予測符号化を短時間で行うことができる画像処理装置が開示されている。すなわち、この画像処理装置は、マクロブロック内画素データの水平及び垂直方向の差分和を検出する差分検出回路と、検出された差分和を用いてマクロブロックの相関方向を特定して相関方向に適合したイントラ予測モードを選択するモード選択回路と、選択されたイントラ予測モードでイントラ予測符号化を行う符号化回路とを備え、小規模な画像処理装置を実現している。
特開２００４−３０４７２４号公報（要約）

しかしながら、特許文献１に記載されている画像処理装置では、単に符号化する画素ブロックの輝度レベルの水平方向の相関値や垂直方向の相関値を検出して予測モードの選択をするのみである。これにより、特許文献１に記載されている画像処理装置では、予測モード数の絞込みを十分に行うことができないため、符号化時の演算量を効果的に減らすことができず、演算に必要な電力も削減することができず、符号化能率の高い符号化を行うことができなかった。特に、インターピクチャにおいては、イントラ予測に加え、インター予測（動き予測）の評価を行うため、最も効率のよいモードを選択する必要があり、演算量の効果的な削減が求められている。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、インターピクチャにおいてイントラ予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らし低消費電力化を図り、符号化能率の高い符号化を行うことができる画像符号化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、入力画像信号がインターピクチャか否かを判断する判断手段と、前記インターピクチャであると判断された場合であって、所定の第１の情報が設定された第１の状態の場合には、入力画像を分割して得られるマクロブロック画像ごとに前記インター予測符号化を行うための処理を行い、かつ前記インターピクチャであると判断された場合であって、所定の第２の情報が設定された第２の状態の場合には、前記入力画像を分割して得られるマクロブロック画像ごとに、前記入力されたマクロブロック画像と、あらかじめ予測されたインター予測画像との輝度差に基づくインター予測評価値と、前記マクロブロック画像を分割して得られた各分割ブロック画像に対して選択されたイントラ予測モードによりイントラ予測して得られる各イントラ予測画像と、前記各イントラ予測画像に対応する前記入力されたマクロブロック画像との輝度差に基づくイントラ予測評価値それぞれを前記マクロブロック画像内で合計した合計イントラ予測評価値とを比較し、前記インター予測評価値が前記合計イントラ予測評価値より小さいか否かを判断する制御手段と、前記インター予測評価値が前記合計イントラ予測評価値より小さいと判断された場合に、前記マクロブロック画像に対して前記インター予測符号化を行うことを決定する決定手段とを、備える画像符号化装置が提供される。この構成により、インターピクチャにおいてイントラ予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らし低消費電力化を図り、符号化能率の高い符号化を行うことができる。なお、インターピクチャは後述するＰ、Ｂピクチャに相当する。また、第１の情報とはイントラ予測のイントラ予測モードの数を示す際が０の場合を言い、第２の情報とはイントラ予測のイントラ予測モードの数を示す際が０以外の場合を言う。

また、本発明の画像符号化装置において、前記入力画像信号の直前に入力された入力画像信号をイントラ予測符号化した符号化信号のデータ量の情報を、イントラピクチャ、インターピクチャごとに取得する符号データ量取得手段と、取得された前記イントラピクチャのデータ量に対する前記インターピクチャのデータ量の比率を算出する比率算出手段と、算出された前記比率が所定の閾値より小さい場合には、前記入力画像信号の前記インターピクチャに対して前記第１の情報を、大きい場合には前記第２の情報を設定する設定手段とを、更に備えることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、符号量に基づいて第１の情報又は第２の情報を設定することができる。なお、符号化信号のデータ量は後述する符号量に相当し、またイントラピクチャは後述するＩピクチャに相当する。

本発明の画像符号化装置は、上記構成を有し、インターピクチャにおいてイントラ予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らし低消費電力化を図り、符号化能率の高い符号化を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態に係る画像符号化装置ついて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の構成の一例を示す構成図である。図１において、画像符号化装置１の符号化制御部１３は、入力される画像信号である入力画像信号が標準画像の信号であるか高精細画像の信号であるかを検出する。また、符号化制御部１３は、入力画像信号が標準画像の信号である場合には、イントラ予測部１１によって行われるイントラ予測の演算精度を標準精度で行わせるための評価閾値を生成し、一方、入力画像信号が高精細画像の信号である場合には、標準精度より大まかな演算精度の評価閾値を生成する。

イントラ予測部１１は、入力画像信号を例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ符号化方式に従ったイントラ予測符号化を行う。この符号化には、１６×１６画素に分割されたマクロブロック画像を４の予測モードに従って行うものと、マクロブロックの画像を１６個の４×４画素ブロックに分割し、分割されたそれぞれのブロックに対して９のイントラ予測モードに従って行うものとがある。符号化制御部１３は、それぞれの組み合わせにおける予測評価値を求め、最も小さな予測評価値を与えるイントラ予測モードを用いてイントラ予測部１１に符号化させる。最も小さな予測評価値を用いることにより、符号量の最も小さな符号化信号が得られる。

特に、１６個の４×４画素のブロックに対してすべてのイントラ予測モードの組み合わせでの予測評価値を得るためには演算量が大きくなり、消費電力も大きくなる。そこで、小さな予測評価値を与えるイントラ予測モードをあらかじめ予測するようにし、大きな予測評価値を与えるイントラ予測モードの予測評価値の演算を省く。具体的には、ブロックを構成する画素間の相関性を調べ、画素間の相関が、水平方向、垂直方向、右下がり方向、右上がり方向のいずれにあるかを判断し、それらの方向と似た方向を予測方向とし、イントラ予測モードの候補を選択する。選択されたイントラ予測モードの候補に対して予測評価値を順に求める。なお、選択されるイントラ予測モードの候補は１つに限られるものではなく、複数あってもよい。

さらには、小さな値の評価閾値を設定しておき、設定された評価閾値よりも小さな予測評価値が求められた場合には予測評価値の演算をその時点で中止する。その予測評価値が得られるイントラ予測モードによりイントラ予測演算を行う。演算終了後、次のマクロブロック画像のイントラ予測演算を行う。

選択されたイントラ予測モードの候補の中に評価閾値よりも小さな値の予測評価値が得られる候補がない場合、最も小さな予測評価値が得られるイントラ予測モードによりマクロブロック画像のイントラ予測演算を行う。入力画像信号が高精細画像の場合は標準画像の場合と比べ、大きな値の評価閾値が生成される。したがって、標準画像でのイントラ予測演算では、小さな評価閾値よりも小さな予測評価値が得られた場合にのみ予測評価値を求める演算が中断される。一方、高精細画像でのイントラ予測演算では、大きな評価閾値が設定され、その大きな評価閾値よりも小さな予測評価値が得られた場合にのみ予測評価値を求める演算が中断される。

標準画像の場合は、より符号化歪を小さく保ったイントラ予測演算がなされるのに対して、高精細画像の場合は、多少の符号化歪を含んでイントラ予測演算がなされるものの、画像全体の中では歪量は小さい。これにより、マクロブロック単位での演算時間を短縮することができる。高精細画像の１フレームあたりのマクロブロック数は標準画像に比べ５倍程度多いため、高精細画像に対する演算時間の短縮は必須である。

ここで、画像符号化装置１の各構成要素で行われる処理について説明する。なお、画像符号化装置１ではイントラ予測符号化及びインター予測符号化がなされる。まず、マクロブロック単位で入力される入力画像信号に対し、イントラ予測部１１でイントラ予測演算して得られたイントラ予測画像信号は、スイッチ２５の端子ａ側を介して演算器１２に負入力信号として供給される。演算器１２は、入力される入力画像信号からイントラ予測画像信号を減算して差分信号を得る。

変換部１４は、得られた差分信号をＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換し、係数信号を得る。量子化部１５は、定められた量子化幅で係数信号を量子化し、量子化信号を得る。エントロピ符号化部１６は、得られた量子化信号をエントロピ符号化し、得られる符号化信号を出力する。符号化制御部１３は、エントロピ符号化部１６により符号化された符号化信号の符号量を監視し、目標符号量より大きな符号量の符号化信号が得られる場合には、量子化部１５での量子化幅を大きくし、符号化信号の符号量を小さくする。一方、符号化信号の符号量が目標符号量より小さい場合には、量子化幅を小さくし、所定の符号量の符号化信号が得られるように制御する。

逆量子化部１７は、量子化部１５で生成された量子化信号を逆量子化して復号係数信号を得る。逆変換部１８は、得られた復号係数信号を逆ＤＣＴ変換して復号差分信号を得る。加算器１９は、得られた復号差分信号とイントラ予測部１１で得られたイントラ予測画像信号とを加算して復号化画像を得る。フレームメモリ２２は、ループフィルタ２１で符号化歪が除去された復号化画像を記憶する。動き検出部２４は、入力される入力画像信号と、現在の入力画像よりも前に入力され、フレームメモリ２２に記憶されている、符号化及び復号化がなされた復号化画像を示す信号との間の動きベクトルを得る。得られた動きベクトルは、エントロピ符号化部１６で符号化されて符号化信号とともに出力される。

動き補償部２３では、フレームメモリ２２に記憶された復号化画像と、動き検出部２４で得られた動きベクトルとが用いられて動き補償画像（インター予測画像信号）が生成される。動き補償画像はスイッチ２５の端子ｂを介して演算器１２及び加算器１９に供給される。スイッチ２５は、イントラ予測符号化時には端子ａ側に接続され、インター予測符号化時は端子ｂ側に接続される。

ここで、イントラ予測符号化のみがなされる画像をＩ（Intra−coded）ピクチャ（Ｉピクチャとも言う）と呼ぶ。また、インター予測符号化がなされる画像に関して、時間的に過去の画像を用いて動き予測がなされる画像をＰ（Predictive−coded）ピクチャ（Ｐピクチャとも言う）と呼び、過去及び未来の双方向から予測して符号化することが可能な画像をＢ（Bidirectionally predictive−coded）ピクチャ（Ｂピクチャとも言う）と呼ぶ。

符号化モード（イントラ予測符号化又はインター予測符号化）はマクロブロックごとに選択され、Ｐピクチャ及びＢピクチャにおいてもイントラ予測が評価され、インター予測で算出される所定の評価値（後述するインター予測の予測評価値）とイントラ予測で算出される所定の評価値（イントラ予測評価値）とが比較され、その結果、イントラ予測符号化がなされるマクロブロックが存在する場合がある。エントロピ符号化部１６からはピクチャがＩ、Ｐ、Ｂのいずれであるかを示すヘッダとともに符号化信号が生成されて出力される。

符号化制御部１３は、Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャそれぞれの符号化データの符号量を把握している。それらの符号量は、入力される画像の動き速度が一定の場合や静止画の場合ではＩピクチャの符号量の割合が大きくなり、動き速度が大きく変化する画像の場合にはＰ、Ｂピクチャの符号量の割合が大きくなる。Ｉピクチャの符号量に対するＰ又はＢピクチャの符号量の割合が所定の閾値より小さい場合は、Ｐ及びＢピクチャの符号化処理においてはイントラ予測の処理を省略し、モード判定処理の演算量を削減する。

一方、Ｉピクチャの符号量に対するＰ又はＢピクチャの符号量の割合が所定の閾値より大きな場合は、Ｐ及びＢピクチャの符号化処理において、演算量の多い１６×１６の画素ブロックを予測単位とするイントラ予測は行わないようにして演算量を削減する。

次に、符号化制御部１３について図２を用いて詳細に説明する。図２に示す符号化制御部１３の画素数検出器１３１は、入力される入力画像信号の画素数を検出する。すなわち、１フレームを構成する画素数が、例えば縦横７２０×４８０画素程度である標準画像か、又は１９２０×１０８０画素程度の高精細画像であるかを検出する。画素数判定器１３２は、入力画像が標準画像又は標準画像以下の画素数である場合は標準モードとして判定する。

また、画素数判定器１３２は、標準画像を超える画素数の画像の場合は高精細モードとしての判定信号を生成する。イントラ制御器１３３は、標準モードの画像に対しては標準の演算精度又は標準よりも高い演算精度でイントラ予測演算を実行させるためのイントラ予測モードの候補を選択し、イントラ予測して得られる予測画像と入力画像との差分値（予測評価値）を評価するための評価閾値を小さな値に設定する。なお、イントラ予測モードの候補を選択する際、例えば演算量の少ないモードを選択するようにしてもよい。

高精細モード時には演算速度を早くするため、標準よりも少ない数のイントラ予測モードの候補を選択するとともに、評価閾値は標準モードよりも大きな閾値を設定し、低い演算精度で処理速度の高いイントラ予測演算を実行させる。なお、イントラ予測モードの候補の選択の一例として、比較的演算量の少ないモードを候補として選択するようにしてもよい。

また、符号量取得器１３５は、図１に示したエントロピ符号化部１６から、符号化されたＩ、Ｐ、Ｂピクチャの符号量情報を取得する。Ｉピクチャ符号量記憶器１３７はＩピクチャの符号量を記憶し、Ｐ、Ｂピクチャ符号量記憶器１３６はＰ及びＢピクチャの符号量を集計しながら記憶する。符号量比較器１３８は、例えばＧＯＰ（Group of Picture）ごとにＩピクチャの符号化出力の平均符号量と、Ｐ又はＢピクチャの符号化出力の平均符号量との比を算出する。

条件判定器１３９は、この比率からＰ及びＢピクチャにおけるイントラ予測モードの数を調整する。条件判定器１３９は、この比率が所定の閾値より小さい場合には、Ｐ及びＢピクチャの符号化において、イントラ予測モードの数を０に設定してイントラ予測の処理を省略させ、この比率が所定の閾値より大きい場合には、Ｐ及びＢピクチャの符号化において、１６×１６画素ブロックのイントラ予測モードを省略させ、４×４画素ブロックのイントラ予測モードのみが選択されるように判定信号を生成する。フレーム判断器１４０は、後述する図７のステップＳ８１においてＩピクチャか否かを判断するものである。

イントラ予測部１１の予測モード設定器１１１は、イントラ制御器１３３に制御され、イントラ予測を実行させるためのイントラ予測モードを設定する。イントラ予測モードは、ブロック分割された入力画像の水平方向、垂直方向、右上方向、右下方向などの方向に沿って隣接画素から補間によって予測画像を生成する際に用いられる予測モードである。予測モード設定器１１１は、イントラ制御器１３３で選択されたイントラ予測モードの候補の中から輝度レベルの相関の高い方向のイントラ予測モードを選択する、又は複数あるイントラ予測モードの中からイントラ制御器１３３で選択された候補の数に従った相関の高い方向のイントラ予測モードを選択する。

イントラ予測実行器１１２は、設定されたイントラ予測モードに従って入力信号をイントラ予測符号化する。予測誤差演算器１１３は、イントラ予測実行器１１２でイントラ予測して得られた予測画像と入力画像とを比較し、差分値を得る。差分値は両画像間の輝度レベル差（例えば、両画像の対応する画素間の輝度の差）として得られる。なお、輝度レベル差は輝度差とも言う。差分値の評価は差分値の絶対値の加算により行ったり、平均二乗法により得た評価値により行ったりする。符号化データ取得器１１４は、イントラ予測実行器１１２でイントラ予測して得られた予測画像を順次一時記憶し、イントラ制御器１３３により指定されたイントラ予測モードに係る予測画像を取得する。

Ｐ及びＢピクチャにおいては、イントラ予測誤差の評価値（イントラ予測評価値）はモード判定器１３４において、動き補償部２３からのインター予測誤差の評価値（インター予測評価値）との比較が行われ、いずれのモード（イントラ予測符号化又はインター予測符号化）を使用するか判定され、判定結果に応じてスイッチ２５の切り替えがなされる。

ここで、Ｐ、Ｂピクチャの予測モードの設定フローについて図３を用いて説明する。まず、入力画像のサイズからイントラ符号化用の評価閾値Ｔｒを設定する（ステップＳ３１）。そして、例えば１ＧＯＰの入力画像を符号化する（ステップＳ３２）。符号化されたＩ、Ｐ、Ｂピクチャそれぞれの符号量を取得する（ステップＳ３３）。Ｉピクチャの平均符号量に対する、Ｐ又はＢピクチャの平均符号量の比率を算出し、この比率が所定の閾値Ｔｒより小さいか否かを判定する（ステップＳ３４）。この比率が所定の閾値Ｔｒより小さい場合、Ｐ及びＢピクチャに対するイントラ予測モードの数を０としてイントラ予測の処理を省略する（ステップＳ３５）。

一方、ステップＳ３４において、比率が所定の閾値Ｔｒより大きい場合、Ｐ及びＢピクチャに対するイントラ予測符号化用の評価を１６×１６画素ブロックを予測単位とするモードを除くイントラ予測モードを設定する（ステップＳ３６）。そして、入力画像がもうないか否かを判断し（ステップＳ３７）、なければ終了する。なお、イントラ予測モードが０の場合を第１の状態と言い、イントラ予測モードが０でない場合を第２の状態と言う。第１の状態の場合は動き速度が一定で動き予測が当たりやすい場合であり、第２の状態の場合は動き速度が変化して動き予測が当たりにくい場合である。このように判断された第１の状態又は第２の状態が次回の入力画像（Ｐ、Ｂピクチャ）に対して設定される。

次に、Ｉピクチャで使用されるマクロブロックのイントラ予測について図４Ａ〜図４Ｄを用いて説明する。図４Ａにモード０として示す１６×１６画素のマクロブロックのイントラ予測は、マクロブロックの上側に隣接する１６個の画素４１を参照して垂直方向に予測して符号化を行う場合の符号化モードである。図４Ｂに示すモード１は、マクロブロックの左側に隣接する１６個の画素４２を参照して水平方向に予測して符号化を行う符号化モードである。図４Ｃに示すモード２は、マクロブロックの上側及び左側に隣接する３２個の画素４３の輝度レベルの平均値を参照して予測して符号化を行う符号化モードである。図４Ｄに示すモード３は、マクロブロックの上側及び左側に隣接する３２個の画素４４を参照して斜め方向に内挿して予測し、符号化を行う符号化モードである。

マクロブロックの符号化は、上記４つのイントラ予測モードで符号化した場合のそれぞれについてマクロブロックの予測値（予測画像）を求め、求められた予測画像と元の画像との差分値を予測誤差として求める。求められた予測誤差から所定の加工をしてそれぞれ算出される４つの予測評価値のうち最も小さな値を与えるモードの予測評価値と、あらかじめ定めてあるマクロブロック符号化用閾値Ｔ₁₆とを比較し、マクロブロック符号化用閾値Ｔ₁₆よりも小さな予測評価値を与えるイントラ予測モードが存在する場合には、そのイントラ予測モードによりマクロブロックの符号化を行う。マクロブロック符号化用閾値Ｔ₁₆よりも小さな予測評価値を与えるイントラ予測モードが存在しない場合（すなわち、予測が不十分である場合）には、マクロブロックを４×４画素ごとに分割した１６個のブロック画像に対するイントラ予測符号化を行う。

次に、ブロック画像のイントラ予測符号化について図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａに示すモード０は、４×４画素のブロックの上側に隣接する画素Ａ〜Ｄから垂直方向に予測して符号化を行う。モード１は、ブロックの左側に隣接する画素Ｉ〜Ｌから水平方向に予測して符号化を行う。モード２は、画素Ａ〜Ｄ及び画素Ｉ〜Ｌの輝度レベルの平均値を用いて予測符号化を行う。モード３は、ブロックの上側に隣接するＢ〜Ｄの画素、及びそれらの右にある画素Ｅ〜Ｈを用いて左下方向に予測して符号化を行う。

図５Ｂに示すモード４は、画素Ａ〜Ｃ、Ｍ、Ｉ〜Ｋから右下方向に予測して符号化を行う。モード５は、画素Ａ〜Ｄ、Ｍ、Ｉ〜Ｋから矢印で示す右下方向に予測して符号化を行う。モード６からモード８に関しても同様に考えられる。このように、４×４画素のブロックのイントラ予測モードには合計９のイントラ予測モードがある。

マクロブロックには、縦４、横４の合計１６のブロックがあり、それらのブロックごとにそれぞれモード０〜９のイントラ予測処理を行う。それらの予測処理で最も小さな予測評価値が得られるモードでの予測評価値をブロックごとに集計し、４×４画素のブロックでイントラ予測符号化した場合の予測評価値が求められる。

次に、マクロブロックの予測モード判定処理について図６を用いて説明する。まず、符号化するマクロブロックが含まれるピクチャのタイプがＩピクチャであるか否かを判断する（ステップＳ６１）。Ｉピクチャの場合、１６×１６画素で構成されるマクロブロックについて、図４で示した４つのイントラ予測モードにより予測評価値を求め、４つの予測評価値のうち最も小さな値である予測評価値を最小予測評価値として求める（ステップＳ６２）。なお、この場合、イントラ予測モードの候補を絞り込むようにしてもよい。

最小予測評価値はマクロブロック符号化用閾値Ｔ₁₆よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６３）。閾値Ｔ₁₆よりも小さい場合、その予測評価値を与えるイントラ予測モードによりマクロブロックのイントラ予測符号化を行う（ステップＳ６６）。一方、閾値Ｔ₁₆よりも大きい場合、図５に示す４×４画素のブロックのイントラ予測モードによるイントラ予測処理を行う（ステップＳ６４）。そして、ステップＳ６２で求められた最小予測評価値が、１６個のブロックそれぞれの予測評価値が合計された合計予測評価値より小さいか否かを判断する（ステップＳ６５）。

小さい場合、その予測評価値を与えるイントラ予測モードをイントラ予測符号化に用いるモードとして選択する（ステップＳ６６）。一方、大きい場合、４×４画素のブロックごとにイントラ予測符号化を行うものとして、１６個のそれぞれのブロックで最小の予測評価値を与えるイントラ予測モードをイントラ予測符号化に用いるモードとして選択する（ステップＳ６７）。

また、ステップＳ６１において、Ｉピクチャでない場合、インター予測処理が行われ、インター予測の予測評価値が求められる（ステップＳ６８）。あらかじめ符号量に基づいて算出されたイントラ予測のイントラ予測モードの数が０でないか否かを判断する（ステップＳ６９）。０でない場合、図５に示す４×４画素のブロックのイントラ予測モードによるイントラ予測処理を行う（ステップＳ７０）。

そして、１６個のブロックそれぞれの予測評価値が合計されたイントラ予測評価値が、ステップＳ６８で求められたインター予測評価値より小さいか否かを判断する（ステップＳ７１）。小さい場合、４×４画素のブロックごとにイントラ予測符号化を行うものとし、１６個のそれぞれのブロックで最小の予測評価値を与えるイントラ予測モードを選択する（ステップＳ６７）。一方、大きい場合、インター予測モードで符号化を行う（ステップＳ７２）。

次に、４×４画素のブロックのイントラ予測処理の一例について図７を用いて説明する。図７に示す例は、９つあるイントラ予測モードのすべてを用いて予測処理を行う例である。まず、イントラ予測モード０〜２について予測評価値を求める（ステップＳ８１）。次に、３つのモードのみを用いてイントラ予測して得られた予測評価値の中で最も小さい値を与える予測評価値は標準的な閾値である評価閾値Ｔ₄よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ８２）。

評価閾値Ｔ₄よりも小さい場合、それらの予測評価値の中で最も小さい予測評価値を与えるモードを選択する（ステップＳ８３）。一方、評価閾値Ｔ₄よりも大きい場合、イントラ予測モード３、４について予測評価値を求める（ステップＳ８４）。得られた予測評価値の中で最も小さい値を与える予測評価値が評価閾値Ｔ₄よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ８５）。

評価閾値Ｔ₄よりも小さい場合にはステップＳ８３に進み、イントラ予測モード０〜４で得られた予測評価値の中で最も小さな予測評価値を与えるモードを選択する（ステップＳ８３）。一方、評価閾値Ｔ₄よりも大きい場合には、イントラ予測モード５〜８について予測評価値を求める（ステップＳ８６）。その後、ステップＳ８３において、イントラ予測モード０〜８で得られた予測評価値の中で最も小さい予測評価値を与えるモードを選択する。

なお、ここではイントラ予測モード０〜２の予測評価値を算出し、その後イントラ予測モード３、４の予測評価値を算出し、さらにその後イントラ予測モード５〜８の予測評価値を算出するようなフローであるが、これに限られるものではない。例えば、イントラ予測モード０〜３の予測評価値を算出し、その後イントラ予測モード４〜８の予測評価値を算出するようなフローであってもよい。

本発明に係る画像符号化装置は、インターピクチャにおいてイントラ予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らし低消費電力化を図り、符号化能率の高い符号化を行うことができるため、入力画像信号をインター予測符号化する画像符号化装置などに有用である。

本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の構成の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態における符号化制御部及びイントラ予測部の構成の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態におけるＰ、Ｂピクチャの予測モードの設定フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるＩピクチャで使用されるマクロブロックのイントラ予測の際のイントラ予測モード（モード０）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるＩピクチャで使用されるマクロブロックのイントラ予測の際のイントラ予測モード（モード１）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるＩピクチャで使用されるマクロブロックのイントラ予測の際のイントラ予測モード（モード２）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるＩピクチャで使用されるマクロブロックのイントラ予測の際のイントラ予測モード（モード３）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるブロック画像のイントラ予測符号化の際のイントラ予測モード（モード０〜モード３）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるブロック画像のイントラ予測符号化の際のイントラ予測モード（モード４〜モード８）について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるマクロブロックの予測モード判定処理のフローの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における４×４画素のブロックのイントラ予測処理のフローの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像符号化装置
１１ イントラ予測部
１２ 演算器
１３ 符号化制御部
１４ 変換部
１５ 量子化部
１６ エントロピ符号化部
１７ 逆量子化部
１８ 逆変換部
１９ 加算器
２１ ループフィルタ
２２ フレームメモリ
２３ 動き補償部
２４ 動き検出部
２５ スイッチ
４１、４２、４３、４４ 画素
１１１ 予測モード設定器
１１２ イントラ予測実行器
１１３ 予測誤差演算器
１１４ 符号化データ取得器
１３１ 画素数検出器
１３２ 画素数判定器
１３３ イントラ制御器
１３４ モード判定器（制御手段、決定手段）
１３５ 符号量取得器（符号データ量取得手段）
１３６ Ｐ、Ｂピクチャ符号量記憶器
１３７ Ｉピクチャ符号量記憶器
１３８ 符号量比較器（比率算出手段）
１３９ 条件判定器（設定手段）
１４０ フレーム判断器（判断手段）

Claims (2)

1. 入力画像信号がインターピクチャか否かを判断する判断手段と、
   前記インターピクチャであると判断された場合であって、所定の第１の情報が設定された第１の状態の場合には、入力画像を分割して得られるマクロブロック画像ごとに前記インター予測符号化を行うための処理を行い、かつ前記インターピクチャであると判断された場合であって、所定の第２の情報が設定された第２の状態の場合には、前記入力画像を分割して得られるマクロブロック画像ごとに、前記入力されたマクロブロック画像と、あらかじめ予測されたインター予測画像との輝度差に基づくインター予測評価値と、前記マクロブロック画像を分割して得られた各分割ブロック画像に対して選択されたイントラ予測モードによりイントラ予測して得られる各イントラ予測画像と、前記各イントラ予測画像に対応する前記入力されたマクロブロック画像との輝度差に基づくイントラ予測評価値それぞれを前記マクロブロック画像内で合計した合計イントラ予測評価値とを比較し、前記インター予測評価値が前記合計イントラ予測評価値より小さいか否かを判断する制御手段と、
   前記インター予測評価値が前記合計イントラ予測評価値より小さいと判断された場合に、前記マクロブロック画像に対して前記インター予測符号化を行うことを決定する決定手段とを、
   備える画像符号化装置。
2. 前記入力画像信号の直前に入力された入力画像信号をイントラ予測符号化した符号化信号のデータ量の情報を、イントラピクチャ、インターピクチャごとに取得する符号データ量取得手段と、
   取得された前記イントラピクチャのデータ量に対する前記インターピクチャのデータ量の比率を算出する比率算出手段と、
   算出された前記比率が所定の閾値より小さい場合には、前記入力画像信号の前記インターピクチャに対して前記第１の情報を、大きい場合には前記第２の情報を設定する設定手段とを、
   更に備える請求項１に記載の画像符号化装置。

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