JP2010183162A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原画像から擬似的な局部復号画像を生成して局部復号画像との差異をできるだけ少なくすることによって、少ない演算量で最適な予測モードの選択を実現する。
【解決手段】イントラ予測符号化制御部１１の指示に従い、符号化画像メモリ制御部１４が原画像メモリ１２からイントラ予測対象の符号化画像を読み出すと共に、参照原画像メモリ制御部１３が符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す。続いて参照画像フィルタ部１５が参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成し、予測画像生成部１６が参照画像に対してＨ．２６４の所定の演算処理を行って予測画像を生成する。そして、イントラ予測モード判定部１７が符号化画像と予測画像を用いて判定用評価値を求めて最適なイントラ予測モードを決定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、イントラ予測を行ってデジタル動画像を符号化する動画像符号化装置に関するものである。

デジタル動画像の情報圧縮を目的とする動画像符号化は、膨大なデジタル動画像データを狭帯域の通信回線で伝送する必要性から発展を始めて、現在ではＭＰＥＧ等、種々の動画像の符号化方式が提案されるに至った。動画像の符号化は、動画像信号について予測・変換処理を行った後、量子レベルの縮退等を行って信号に含まれる時間的・空間的な冗長度を除去し、生成された符号化情報の長さをできるだけ短くするためにエントロピ符号化を行って圧縮する。

一般に、動画像信号には空間方向および時間方向共、近傍画素間に高い相関がある。よって、動画像符号化において予測処理を行う際、画素間で予測を行って予測画像を生成し、予測画像との差分のみを符号化することにより、符号化すべき情報量を削減することができる。このような予測処理には、符号化済の画像を用いて時間方向の予測を行うインタ予測と、同一画像上の近傍画素を用いて予測を行うイントラ予測とがある。

動画像の符号化方式の一規格であるＨ．２６４におけるイントラ予測では、１６×１６画素で構成されるマクロブロック（以下、ＭＢ）に対して、ＭＢと同じ１６×１６画素ブロックを予測対象とする１６×１６予測が４モード、ＭＢを４分割した８×８画素ブロックを予測対象とする８×８予測が９モード、ＭＢを１６分割した４×４画素ブロックを予測対象とする４×４予測が９モード、更に、色差信号に対して４モードの予測モードが定義されている。動画像符号化装置は、効率的な符号化を行うために、これらのイントラ予測モードのうちから最適と判定したモードで符号化を行うことになる。

また、Ｈ．２６４では、イントラ予測に使う予測画像は、既に符号化を行った自ＭＢまたは自ブロック周辺の局部復号画像を使用することになっている。局部復号画像を得るには、予測画像との差分演算、離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ）、量子化、逆量子化、逆ＤＣＴ、および予測画像との加算演算からなる一連の演算処理が必要である。

このように、イントラ予測実行時の演算処理はもとより、イントラ予測の前段階で行う予測モード判定時に上記複数の予測モードから最適モードを選択するために、複数回のイントラ予測を行って判定用評価値を算出する演算処理もあり、演算量が膨大であった。

従来、これら予測モード判定およびイントラ予測という２つのフェーズに対して演算処理の削減が課題となっていた。共通的な解決策として、予測画像に局部復号画像を使用するのではなく原画像を使用する方法が提案されている。この方法であれば局部復号画像を使用しないので、局部復号画像生成のための一連の演算処理が削減できた。その上で、例えば特許文献１には、イントラ予測のフェーズの演算処理を並列に行って演算時間を削減する方法が提案されている。また、特許文献２，３では、予測モード判定のフェーズにおいて予測モードを限定することによって演算量を削減する方法が提案されている。

特開２００７−１５０９１３号公報 特開２００７−１６６６１７号公報 特開２００６−２７０４３７号公報

従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、イントラ予測およびその前段階で行う予測モード判定で用いる予測画像として原画像を用いることにより、演算量の削減を図ることができる一方で、予測画像として原画像を用いるがための弊害が発生してしまう課題があった。例えば、イントラ予測処理に原画像を用いることはＨ．２６４の規格から外れているため、符号化画像と復号装置による再構成画像とに差異が生じてしまった。このようなイントラ予測時の弊害に関しては、Ｈ．２６４に準拠するために予測画像として局部復号画像を用いるしか解はない。

また、例えば、予測モード判定時に原画像を用いると、局部復号画像と原画像との差異によって判定に誤差が生じ、適していない予測モードが選択されてしまうという課題があった。その結果、非効率な符号化が行われたり、復号画像が乱れたりする問題が生じてしまった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、予測モード判定時の演算量を削減するために予測画像に原画像を用いるが、そのまま予測画像として使用するのではなく、原画像から擬似的な局部復号画像を生成して局部復号画像との差異をできるだけ少なくすることによって、少ない演算量で最適な予測モードの選択を実現することを目的とする。

この発明に係る動画像符号化装置は、原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、原画像から符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、参照原画像メモリ制御部で読み出した参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成する参照画像フィルタ部と、参照画像フィルタ部で生成した参照画像に対して演算処理を行ってイントラ予測に用いる予測画像を生成する予測画像生成部と、符号化画像メモリ制御部で読み出した符号化画像および予測画像生成部で生成した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備えるようにしたものである。

この発明に係る動画像符号化装置は、原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、原画像から符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、参照原画像メモリ制御部で読み出した参照原画像に対して演算処理を行ってイントラ予測のための予測原画像を生成する予測画像生成部と、予測画像生成部で生成した予測原画像に対してフィルタ処理を行って予測画像を生成する予測画像フィルタ部と、符号化画像メモリ制御部で読み出した符号化画像および予測画像フィルタ部で生成した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備えるようにしたものである。

この発明に係る動画像符号化装置は、原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、原画像から符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、参照原画像メモリ制御部で読み出した参照原画像に対して擬似離散コサイン変換・量子化変換処理を行って参照画像を生成する参照画像変換部と、参照画像変換部で生成した参照画像に対して演算処理を行ってイントラ予測に用いる予測画像を生成する予測画像生成部と、符号化画像メモリ制御部で読み出した符号化画像および予測画像生成部で生成した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備えるようにしたものである。

この発明に係る動画像符号化装置は、原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、原画像から符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、参照原画像メモリ制御部で読み出した参照原画像に対して演算処理を行ってイントラ予測のための予測原画像を生成する予測画像生成部と、予測画像生成部で生成した予測原画像に対して擬似離散コサイン変換・量子化変換処理を行って予測画像を生成する予測画像変換部と、符号化画像メモリ制御部で読み出した符号化画像および予測画像変換部で生成した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備えるようにしたものである。

この発明によれば、原画像をフィルタ処理した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するようにしたので、イントラ予測モード判定に本来用いられる局部復号画像との差異をできるだけ少なくすることによって、少ない演算量で最適な予測モードの選択を実現することができる。

この発明によれば、原画像を擬似離散コサイン変換・量子化変換処理した予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するようにしたので、イントラ予測モード判定に本来用いられる局部復号画像との差異をできるだけ少なくすることによって、少ない演算量で最適な予測モードの選択を実現することができる。

この発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の原画像に対する予測画像と符号化画像の位置関係を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る動画像符号化装置のフィルタ処理対象ブロックの位置関係を示す説明図であり、図６（ａ）は符号化画像が４×４画素の場合、図６（ｂ）は８×８画素の場合、図６（ｃ）は１６×１６画素の場合を示す。 この発明の実施の形態４に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置において、イントラ予測符号化制御部１１は、参照原画像メモリ制御部１３へ参照原画像読み出し指示を、符号化画像メモリ制御部１４へ符号化画像読み出し指示を、参照画像フィルタ部１５へ参照画像生成指示を、予測画像生成部１６へ予測画像生成指示を、イントラ予測モード判定部１７へイントラ予測モード判定指示を出力する。

原画像メモリ１２は、動画像符号化装置の処理対象である原画像を保持し、参照原画像メモリ制御部１３または符号化画像メモリ制御部１４の指示に従って画像データ、即ち参照原画像または符号化画像を出力する。参照原画像メモリ制御部１３は、イントラ予測符号化制御部１１から参照原画像読み出し指示を受けると、原画像メモリ１２から符号化画像の上横１ラインおよび左縦１ラインを読み出して参照原画像として参照画像フィルタ部１５へ出力する。符号化画像メモリ制御部１４は、イントラ予測符号化制御部１１から符号化画像読み取り指示を受けると、原画像メモリ１２から符号化画像を読み出してイントラ予測モード判定部１７へ出力する。

参照画像フィルタ部１５は、イントラ予測符号化制御部１１から参照画像生成指示を受けると、参照原画像メモリ制御部１３から受け取った参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成し、予測画像生成部１６へ出力する。なお、参照画像フィルタ部１５がフィルタ処理に用いるフィルタ係数は、イントラ予測符号化制御部１１がピクチャタイプおよび符号化画像位置に基づいて決定し参照画像生成指示に含めておくか、または参照画像フィルタ部１５に予め設定しておく等すればよい。以下では、フィルタ係数が参照画像生成指示に含まれているものとして説明する。

予測画像生成部１６は、イントラ予測符号化制御部１１から予測画像生成指示を受け、また参照画像フィルタ部１５から参照画像を受けるとイントラ予測のための予測画像を生成してイントラ予測モード判定部１７へ出力する。イントラ予測モード判定部１７は、イントラ予測符号化制御部１１からイントラ予測モード判定指示を受け、符号化画像メモリ制御部１４から符号化画像を受け、予測画像生成部１６から予測画像を受けると最適なイントラ予測モードを判定して出力する。

図２は、原画像に対する予測画像と符号化画像の位置関係を示す説明図である。図２において、原画像１００の中の１６×１６画素ブロック単位（以下、単にブロックとも言う）のＭＢ１０１がイントラ予測の符号化画像である。ＭＢ１０１は、イントラ予測をする単位で１６×１６ブロック１個に、８×８ブロック４個に、または４×４ブロック１６個に分割される。イントラ予測対象となるＭＢ１０１の１６×１６ブロック、８×８ブロックまたは４×４ブロックが、ＭＢ１０１の隣にあるＭＢと隣接している場合は、隣接している画素１０２が予測画像となる。画素１０２は、ＭＢ１０１に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインの画素からなる。
イントラ予測対象となる符号化画像が４×４ブロックであって自ＭＢ１０１の隣のＭＢと隣接していない場合、例えばブロック１０３の場合には、自ＭＢ１０１内のブロック１０３に隣接している画素１０４が予測画像となる。画素１０３は、ＭＢ１０１内のブロック１０３に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインの画素からなる。

次に、動画像符号化装置の動作を説明する。図３は、実施の形態１に係る動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。先ず、イントラ予測符号化制御部１１が、符号化画像読み出し指示を符号化画像メモリ制御部１４へ出力する。符号化画像メモリ制御部１４は符号化画像読み出し指示がある毎に、原画像メモリ１２からＭＢ単位またはイントラ予測のブロック単位の符号化画像を読み出して、イントラ予測モード判定部１７へ出力する（ステップＳＴ１）。

続いて、イントラ予測符号化制御部１１は、参照原画像読み出し指示を参照原画像メモリ制御部１３へ出力する。参照原画像メモリ制御部１３は参照原画像読み出し指示がある毎に、原画像メモリ１２から図２に示す上側１ラインおよび左側１ラインの画素１０２または画素１０４を読み出して、参照原画像として参照画像フィルタ部１５へ出力する（ステップＳＴ２）。

続いて、イントラ予測符号化制御部１１は、参照画像生成指示を参照画像フィルタ部１５へ出力する。参照画像フィルタ部１５は参照画像生成指示がある毎に、参照原画像メモリ制御部１３から受け取った参照原画像に対して参照画像生成指示で指示されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、参照画像を生成して予測画像生成部１６へ出力する（ステップＳＴ３）。

続いて、イントラ予測符号化制御部１１は、予測画像生成指示を予測画像生成部１６へ出力する。予測画像生成部１６は予測画像生成指示がある毎に、参照画像フィルタ部１５から受け取った参照画像に対して予測画像生成指示で指示されたブロックサイズおよび予測モードに応じたＨ．２６４規格で規定された演算を行い、予測画像を生成してイントラ予測モード判定部１７へ出力する（ステップＳＴ４）。

続いて、イントラ予測符号化制御部１１は、イントラ予測モード判定指示をイントラ予測モード判定部１７へ出力する。イントラ予測モード判定部１７はイントラ予測モード判定指示がある毎に、符号化画像メモリ制御部１４から受け取った符号化画像と予測画像生成部１６から受け取った予測画像とを用いて、イントラ予測モード判定指示で指示されたブロックサイズおよび予測モード毎の判定用評価値を算出し、その中から最適なブロックサイズおよび予測モードを選択してイントラ予測モードとして出力する（ステップＳＴ５）。判定用評価値は、例えば符号化画像と予測画像の差分絶対値和および差分２乗和等であり、ＭＢ単位で各ブロックおよび各モードを総和したうちで一番評価値の小さいものを最適とする。従って、イントラ予測モード判定部１７は、１６×１６ブロックでは４種の評価値、８×８ブロックでは９種のモードそれぞれに対して４ブロック分の評価値の総和、４×４ブロックでは９種のモードそれぞれに対して１６ブロック分の評価値の総和の計２２個の評価値の中から選択する。

以上のように、実施の形態１によれば、動画像符号化装置を、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインを読み出してなる参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成し、参照画像に対して演算処理を行って予測画像を生成してイントラ予測モードを判定するように構成した。そのため、Ｈ．２６４の予測画像として局部復号画像に代えて原画像を使用する場合に、従来のようにそのまま原画像を使用するのではなく、フィルタ処理した原画像を使用することによって、本来の局部復号画像を使用した場合との差異を小さくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。また、原画像から予測画像を生成して擬似的な局部復号画像として使用するため、局部復号画像を生成する場合に比べて演算量を削減することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、参照画像フィルタ部１５で原画像をフィルタ処理した後に予測画像生成部１６でＨ．２６４規格の演算処理を行って予測画像を生成する構成を示したが、本実施の形態では、Ｈ．２６４規格の演算処理を行って予測原画像を生成した後にフィルタ処理を行って予測画像を生成する構成を説明する。

図４は、この発明の本実施の形態２に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図４において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図４に示す動画像符号化装置において、イントラ予測符号化制御部２１は、参照原画像メモリ制御部１３へ参照原画像読み出し指示を、符号化画像メモリ制御部１４へ符号化画像読み出し指示を、予測画像生成部２２へ予測原画像生成指示を、予測画像フィルタ部２３へ予測画像変換指示を、イントラ予測モード判定部１７へイントラ予測モード判定指示を出力する。なお、予測画像変換指示には、イントラ予測符号化制御部２１が上記実施の形態１のイントラ予測符号化制御部１１と同様の方法によって決定したフィルタ係数が含まれているものとする。

予測画像生成部２２は、イントラ予測符号化制御部２１から予測原画像生成指示を受け、また参照原画像メモリ制御部１３から参照原画像を受けるとイントラ予測のための予測原画像を生成して予測画像フィルタ部２３へ出力する。予測画像フィルタ部２３は、イントラ予測符号化制御部２１から予測画像変換指示を受けると、予測画像生成部２２から受け取った予測原画像に対してフィルタ処理を行って予測画像を生成し、イントラ予測モード判定部１７へ出力する。

次に、動画像符号化装置の動作を説明する。図５は、実施の形態２に係る動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。図５に示すステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２は図３に示すステップＳＴ１およびステップＳＴ２と同一の処理である。

イントラ予測符号化制御部２１は、予測原画像生成指示を予測画像生成部２２へ出力する。予測画像生成部２２は予測原画像生成指示がある毎に、参照原画像メモリ制御部１３から受け取った参照原画像に対して予測原画像生成指示で指示されたブロックサイズおよび予測モードに応じたＨ．２６４規格で規定された演算を行い、予測原画像を生成して予測画像フィルタ部２３へ出力する（ステップＳＴ１３）。

続いて、イントラ予測符号化制御部２１は、予測画像変換指示を予測画像フィルタ部２３へ出力する。予測画像フィルタ部２３は予測画像変換指示がある毎に、予測画像生成部２２から受け取った予測原画像に対して指示されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、予測画像を生成してイントラ予測モード判定部１７へ出力する（ステップＳＴ１４）。続くステップＳＴ１５では、図３に示すステップＳＴ５と同様にイントラ予測モード判定部１７が判定用評価値を求めて最適な予測モードを選択する。

以上のように、実施の形態２によれば、動画像符号化装置を、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ライン読み出してなる参照原画像に対して演算処理を行って予測原画像を生成し、予測原画像に対してフィルタ処理を行って予測画像を生成してイントラ予測モードを判定するように構成した。そのため、Ｈ．２６４の予測画像として局部復号画像に代えて原画像を使用する場合に、従来のようにそのまま原画像を使用するのではなく、フィルタ処理した原画像を使用することによって、本来の局部復号画像を使用した場合との差異を小さくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。また、原画像から予測画像を生成して擬似的な局部復号画像として使用するため、局部復号画像を生成する場合に比べて演算量を削減することができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、参照画像フィルタ部１５でＭＢ単位またはイントラ予測のブロック単位の符号化画像に隣接する上横１ラインまたは左縦１ラインを用いてフィルタ処理する構成を示したが、本実施の形態では、隣接するブロックを用いてフィルタ処理する構成を説明する。本実施の形態の動画像符号化装置は、図１に示す動画像符号化装置と同様の構成であるため、以下では図１を援用して説明する。

図６は、実施の形態３に係る動画像符号化装置のフィルタ処理対象ブロックの位置関係を示す説明図であり、図６（ａ）は符号化画像が４×４画素の場合、図６（ｂ）は８×８画素の場合、図６（ｃ）は１６×１６画素の場合を示す。図６（ａ）において、ＭＢ１０１を４×４画素ブロック単位で１６個に分割してイントラ予測する場合、４×４画素符号化画像１１０に対して、４×４画素ブロック単位で隣接している上ブロック１１１、右上ブロック１１２、左上ブロック１１３、および左ブロック１１４の４ブロックがそれぞれ参照画像フィルタ部１５のフィルタ処理対象となる。また、イントラ予測画像となる符号化画像が自ＭＢ１０１の隣のＭＢと隣接していない場合、例えば４×４画素符号化画像１１０ａの場合には、自ＭＢ１０１内の４×４画素符号化画像１１０ａに隣接する４ブロック１１１ａ〜１１４ａがフィルタ処理対象となる。

図６（ｂ）において、ＭＢ１０１を８×８画素ブロック単位で４個に分割してイントラ予測する場合、８×８画素符号化画像１２０に対して、８×８画素ブロック単位で隣接している上ブロック１２１、右上ブロック１２２、左上ブロック１２３、および左ブロック１２４の４ブロックがそれぞれフィルタ処理対象となる。

図６（ｃ）において、ＭＢ１０１を符号化画像に用いてイントラ予測する場合、１６×１６画素符号化１３０に対して、４×４画素ブロック単位で隣接している上ブロック１３１〜１３４、右上ブロック１３５、左上ブロック１３６、および左ブロック１３７〜１４０の１０ブロックがそれぞれフィルタ処理対象となる。

次に、図１および図３を援用して実施の形態３に係る動画像符号化装置の動作を説明する。ステップＳＴ２において、参照原画像読み出し指示を受け取った参照原画像メモリ制御部１３が、原画像メモリ１２から符号化画像に隣接する上、右上、左上、および左の各ブロックを読み出して、参照原画像として参照画像フィルタ部１５へ出力する。

ステップＳＴ３において、参照画像生成指示を受け取った参照画像フィルタ部１５が、参照原画像メモリ制御部１３から受け取った参照原画像の各ブロックに対して参照画像生成指示で指示されたフィルタ係数でフィルタ処理を行い、参照画像を生成する。参照画像フィルタ部１５は、生成した参照画像のうち、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインのみを予測画像生成部１６へ出力する。

以上のように、実施の形態３によれば、動画像符号化装置を、符号化画像に隣接する上ブロック、右上ブロック、左上ブロックおよび左ブロックを読み出してなる参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成し、参照画像に対して演算処理を行って予測画像を生成してイントラ予測モードを判定するように構成した。そのため、Ｈ．２６４の予測画像として局部復号画像に代えて原画像を使用する場合に、従来のようにそのまま原画像を使用するのではなく、ブロック単位でフィルタ処理した原画像を使用することによって、本来の局部復号画像を使用した場合との差異を小さくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。また、原画像から予測画像を生成して擬似的な局部復号画像として使用するため、局部復号画像を生成する場合に比べて演算量を削減することができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１または３では、参照画像フィルタ部１５で参照原画像をフィルタ処理する構成を示したが、本実施の形態では、フィルタ処理に代えて擬似ＤＣＴ量子化変換処理（擬似離散コサイン変換・量子化変換処理）を行う構成を説明する。

図７は、この発明の実施の形態４に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図７において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図７に示す動画像符号化装置において、参照画像変換部３１は、イントラ予測符号化制御部１１から参照画像生成指示を受けると、参照原画像メモリ制御部１３から受け取った参照原画像に対して例えばＤＣＴより演算が容易なアダマール変換等を用いて擬似ＤＣＴを行い、参照画像生成指示で指示された量子化係数で量子化を行った後、逆量子化および逆擬似ＤＣＴを行って参照画像を生成し、予測画像生成部１６へ出力する。なお、参照画像変換部３１が用いる量子化係数は、イントラ予測符号化制御部１１がピクチャタイプおよび符号化画像位置に基づいて決定し、参照画像生成指示に含めておくか、または参照画像変換部３１に予め設定しておく等すればよい。以下では、量子化係数が参照画像生成指示に含まれているものとして説明する。

実施の形態４の動画像符号化装置の動作は、図３に示すフローチャートのステップＳＴ３における処理のみが異なる。即ち本実施の形態ではステップＳＴ３において参照画像変換部３１が上述した一連の擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行って参照画像を生成する。

以上のように、実施の形態４によれば、動画像符号化装置を、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインを読み出してなる参照原画像に対して擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行って参照画像を生成し、参照画像に対して演算処理を行って予測画像を生成してイントラ予測モードを判定するように構成した。そのため、Ｈ．２６４の予測画像として局部復号画像に代えて原画像を使用する場合に、従来のようにそのまま原画像を使用するのではなく、擬似ＤＣＴ量子化変換処理した原画像を使用することによって、本体の局部復号画像を使用した場合との差異を少なくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。また、原画像から予測画像を生成して擬似的な局部復号画像として使用するため、局部復号画像を生成する場合に比べて演算量を削減することができる。

なお、上記実施の形態３の構成を実施の形態４の動画像符号化装置に適用することが可能である。即ち、参照原画像メモリ制御部１３が原画像メモリ１２から上、右上、左上、および左の各ブロックを読み出して参照原画像として参照画像変換部３１へ出力し、参照画像変換部３１が参照原画像から参照画像を生成して、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインのみを予測画像生成部１６へ出力する。

実施の形態５．
上記実施の形態２では、予測画像生成部２２で予測原画像をフィルタ処理する構成を示したが、本実施の形態では、フィルタ処理に代えて擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行う構成を説明する。

図８は、この発明の実施の形態５に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図８において図４と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図８に示す動画像符号化装置において、予測画像変換部４１は、イントラ予測符号化制御部２１から予測画像変換指示を受けると、予測画像生成部２２から受け取った予測原画像に対して例えばＤＣＴより演算が容易なアダマール変換等を用いて擬似ＤＣＴを行い、予測画像変換指示で指示された量子化係数で量子化を行った後、逆量子化および逆擬似ＤＣＴを行って予測画像を生成し、イントラ予測モード判定部１７へ出力する。なお、予測画像変換指示には、イントラ予測符号化制御部２１が上記実施の形態４のイントラ予測符号化制御部１１と同様の方法によって決定した量子化係数が含まれているものとする。

実施の形態５の動画像符号化装置の動作は、図５に示すフローチャートのステップＳＴ１４における処理のみが異なる。即ち本実施の形態ではステップＳＴ１４において予測画像変換部４１が上述した一連の擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行って予測画像を生成する。

以上のように、実施の形態５によれば、動画像符号化装置を、符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ライン読み出してなる参照原画像に対して演算処理を行って予測原画像を生成し、予測原画像に対して擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行って予測画像を生成してイントラ予測モードを判定するように構成した。そのため、Ｈ．２６４の予測画像として局部復号画像に代えて原画像を使用する場合に、従来のようにそのまま原画像を使用するのではなく、擬似ＤＣＴ量子化変換処理した原画像を使用することによって、本体の局部復号画像を使用した場合との差異を少なくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。

実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の動画像符号化装置は、上記実施の形態１または３に示す動画像符号化装置に周辺画像情報保持部５１を追加した構成である。周辺画像情報保持部５１は、イントラ予測対象となる符号化画像の周辺画像情報を保持する。周辺画像情報は、符号化済み画像の量子化係数、画素平均値等の符号化画像の特徴量、または符号化済み画像と局部復号画像との差分値等である。周辺画像情報保持部５１は、このような周辺画像情報を１フレーム分またはこれから符号化する画像用の分、保持する。そして、周辺画像情報保持部５１は、保持した情報の中からこれから符号化する符号化画像に関する情報を抽出し、周辺画像情報としてイントラ予測符号化制御部１１へ出力する。

イントラ予測符号化制御部１１は、周辺画像情報保持部５１から受け取った周辺画像情報に基づいてフィルタ係数を決定し、このフィルタ係数を参照画像生成指示に含めて参照画像フィルタ部１５へ出力する。イントラ予測符号化制御部１１は、例えば符号化画像周辺の符号化済みの量子化係数が大きければ高周波成分が少ない絵になることが予想されるため強めのフィルタ係数を選択し、逆に量子化係数が小さければ弱めのフィルタ係数を選択する。また、符号化済み画像と局部復号画像の差分値が大きければ強めのフィルタ係数を選択し、小さければ弱めのフィルタ係数を選択する等して、フィルタ係数を決定する。

なお、周辺画像情報保持部５１を、上記実施の形態２に示す動画像符号化装置に適用してもよい。この構成の場合には、イントラ予測符号化制御部２１が上述のようにフィルタ係数を決定し、このフィルタ係数を予測画像変換指示に含めて予測画像フィルタ部２３へ出力する。

以上のように、実施の形態６によれば、動画像符号化装置を、符号化済み画像の量子化係数、符号化画像の特徴量または符号化済み画像と局部復号画像の差分値を含んだ周辺画像情報に基づいて決定したフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うように構成した。そのため、周辺画像情報をもとに最適なフィルタ係数を決定することによって本来の局部復号画像を使用した場合との差異を小さくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。

実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の動画像符号化装置は、上記実施の形態４に示す動画像符号化装置に周辺画像情報保持部５１を追加した構成であり、この周辺画像情報保持部５１は上記実施の形態６と同じである。

イントラ予測符号化制御部１１は、周辺画像情報保持部５１から受け取った周辺画像情報に基づいて量子化係数を決定し、この量子化係数を参照画像生成指示に含めて参照画像フィルタ部１５へ出力する。イントラ予測符号化制御部１１は、例えば符号化画像周辺の符号化済みの量子化係数が大きければ高周波成分が少ない絵になることが予想されるため大きい量子化係数を選択し、逆に周辺の量子化係数が小さければ小さい量子化係数を選択する。また、符号化済み画像と局部復号画像の差分値が大きければ大きい量子化係数を選択し、小さければ小さい量子化係数を選択する等して、フィルタ係数を決定する。このとき、イントラ予測符号化制御部１１は、画像の特徴として周辺画像よりこれから符号化する画像が複雑である場合には周辺の量子化係数が大きくても小さい量子化係数を選択する等してもよい。

なお、周辺画像情報保持部５１を、上記実施の形態５に示す動画像符号化装置に適用してもよい。この構成の場合には、イントラ予測符号化制御部２１が上述のように量子化係数を決定し、この量子化係数を予測画像変換指示に含めて予測画像変換部４１へ出力する。

以上のように、実施の形態７によれば、動画像符号化装置を、符号化済み画像の量子化係数、符号化画像の特徴量または符号化済み画像と局部復号画像の差分値を含んだ周辺画像情報に基づいて決定した量子化係数を用いて擬似ＤＣＴ量子化変換処理を行うように構成した。そのため、周辺画像情報をもとに最適な量子化係数を決定することによって本来の局部復号画像を使用した場合との差異を小さくすることができ、最適なイントラ予測モードを選択することができる。

１１，２１ イントラ予測符号化制御部、１２ 原画像メモリ、１３ 参照原画像メモリ制御部、１４ 符号化画像メモリ制御部、１５ 参照画像フィルタ部、１６，２２ 予測画像生成部、１７ イントラ予測モード判定部、２３ 予測画像フィルタ部、３１ 参照画像変換部、４１ 予測画像変換部、５１ 周辺画像情報保持部。

Claims (8)

1. 原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、
   前記原画像から前記符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、
   前記参照原画像メモリ制御部で読み出した前記参照原画像に対してフィルタ処理を行って参照画像を生成する参照画像フィルタ部と、
   前記参照画像フィルタ部で生成した前記参照画像に対して演算処理を行ってイントラ予測に用いる予測画像を生成する予測画像生成部と、
   前記符号化画像メモリ制御部で読み出した前記符号化画像および前記予測画像生成部で生成した前記予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備える動画像符号化装置。
2. 原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、
   前記原画像から前記符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、
   前記参照原画像メモリ制御部で読み出した前記参照原画像に対して演算処理を行ってイントラ予測のための予測原画像を生成する予測画像生成部と、
   前記予測画像生成部で生成した前記予測原画像に対してフィルタ処理を行って予測画像を生成する予測画像フィルタ部と、
   前記符号化画像メモリ制御部で読み出した前記符号化画像および前記予測画像フィルタ部で生成した前記予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備える動画像符号化装置。
3. 原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、
   前記原画像から前記符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、
   前記参照原画像メモリ制御部で読み出した前記参照原画像に対して擬似離散コサイン変換・量子化変換処理を行って参照画像を生成する参照画像変換部と、
   前記参照画像変換部で生成した前記参照画像に対して演算処理を行ってイントラ予測に用いる予測画像を生成する予測画像生成部と、
   前記符号化画像メモリ制御部で読み出した前記符号化画像および前記予測画像生成部で生成した前記予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備える動画像符号化装置。
4. 原画像からイントラ予測対象の符号化画像を読み出す符号化画像メモリ制御部と、
   前記原画像から前記符号化画像に隣接する領域を参照原画像として読み出す参照原画像メモリ制御部と、
   前記参照原画像メモリ制御部で読み出した前記参照原画像に対して演算処理を行ってイントラ予測のための予測原画像を生成する予測画像生成部と、
   前記予測画像生成部で生成した前記予測原画像に対して擬似離散コサイン変換・量子化変換処理を行って予測画像を生成する予測画像変換部と、
   前記符号化画像メモリ制御部で読み出した前記符号化画像および前記予測画像変換部で生成した前記予測画像を用いてイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部とを備える動画像符号化装置。
5. 参照原画像メモリ制御部は、原画像から符号化画像に隣接する上横１ラインおよび左縦１ラインを参照原画像として読み出すことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１記載の動画像符号化装置。
6. 参照原画像メモリ制御部は、原画像から符号化画像に隣接する上ブロック、右上ブロック、左上ブロックおよび左ブロックを参照原画像として読み出すことを特徴とする請求項１または請求項３記載の動画像符号化装置。
7. 符号化済み画像の量子化係数、符号化画像の特徴量または前記符号化済み画像と局部復号画像の差分値を保持し、周辺画像情報として出力する周辺画像情報保持部と、
   前記周辺画像情報に基づいてフィルタ係数を決定するイントラ予測符号化制御部とを備え、
   参照画像フィルタ部または予測画像フィルタ部は、前記イントラ予測符号化制御部で決定した前記フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の動画像符号化装置。
8. 符号化済み画像の量子化係数、符号化画像の特徴量または前記符号化済み画像と局部復号画像の差分値を保持し、周辺画像情報として出力する周辺画像情報保持部と、
   前記周辺画像情報に基づいて量子化係数を決定するイントラ予測符号化制御部とを備え、
   参照画像変換部または予測画像変換部は、前記イントラ予測符号化制御部で決定した前記量子化係数を用いて擬似離散コサイン変換・量子化変換処理を行うことを特徴とする請求項３または請求項４記載の動画像符号化装置。

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