JP4571069B2

JP4571069B2 - 動画像符号化装置

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Publication number: JP4571069B2
Application number: JP2005342424A
Authority: JP
Inventors: 信明本山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: JP2007150728A

Description

この発明はフレーム内予測処理を行う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ための必要性から発展を開始し、現在ではＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）を初め種々の動画像の符号化方法が提案されている。動画像符号化では、予測・変換処理を行った後、量子化レベルの縮退等を行って動画像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ー符号化を行って圧縮する。

ここで、動画像の予測を行う際に、一般に、動画像信号には空間方向・時間方向とも近傍画素間に高い相関がある。すなわち、画素間で予測を行う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。予測には符号化済の画像を用いて時間方向の予測を行うフレーム間予測と、同一画像上の近傍画素を用いて予測を行うフレーム内予測がある。

フレーム内予測処理として、ＭＰＥＧ−２／４では周波数領域上で予測を行い符号量の削減を図っているが、ＡＶＣ（Advanced Video Coding）／Ｈ．２６４では空間領域上での予測を行い符号量の削減を図っている。ＭＰＥＧ−２／４で採用されている周波数領域上での予測は、少ない演算量で処理ができるように構成されている。一方、ＡＶＣ／Ｈ．２６４で採用されている空間領域上での予測は、多くの演算量を必要とするが、さまざまな手法を採用しているため高い予測効率を得ることができる。

ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、１６×１６画素のマクロブロックに対して、輝度信号は２種類の１６×１６予測方式及び４×４予測方式が定められており、それぞれの予測方式に対し、１６×１６予測方式では、縦予測、横予測、ＤＣ予測及びＰｌａｎｅ予測の４つの予測モードが設けられており、４×４予測方式では、縦予測、横予測、ＤＣ予測、右４５度予測、左４５度予測、左２２．５度予測、左６７．５度予測、右２２．５度予測及び左１１２．５度予測の９つの予測モードが設けられている。

ＡＶＣ／Ｈ．２６４のフレーム内予測で使用される予測画像は、符号化画像の上、左上、右上の最下辺の画素、左の最右辺の画素であり、予測モードに応じて縦、横、斜め、加算平均等の予測値を生成しフレーム内予測を行う。このようなフレーム内予測に対し、予測方式や予測モードに応じた予測器を設けたのでは、多くの演算量やハードウェア規模が必要とされ、装置の小型化や低消費電力化が難しい。そこで、例えば、特許文献１では、４×４予測方式の各モードに対して重複される演算を共有化することで、演算量／ハードウェアを節約する構成が提案されている。

特開２００５−１９８３１０号公報（要約解決手段）

従来の動画像符号化装置は以上のように構成され、ＡＶＣ／Ｈ．２６４のフレーム内予測を実現するには、多くの演算量を必要とし小型化や低消費電力化が難しいという課題があった。

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、４×４予測方式の各モードの演算を全て共有化することにより、小型化や低消費電力化を実現することができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
また、４×４予測方式の各モードの演算を全て共有化することに加えて、さらに、１６×１６予測方式についても専用演算を必要としない構成とすることにより、小型化や低消費電力化を実現することができる動画像符号化装置を得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、フレーム内予測を行うモード指示を小ブロック単位で予測モード指示として生成するフレーム内予測制御器と、符号化画像を外部から受け取り保持する符号化画像保持器と、上記符号化画像に対して水平方向の予測画像を外部から入力して保持する水平予測画像保持器と、上記符号化画像に対して垂直方向の予測画像を外部から入力して保持する垂直予測画像保持器と、上記水平予測画像保持器及び上記垂直予測画像保持器に保持されている水平方向の予測画像及び垂直方向の予測画像から、上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示に従った予測値を生成する予測値生成器と、上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示に従って、上記予測値生成器から受け取った予測値から選択して予測値を出力するセレクト演算器と、該セレクト演算器によりセレクト演算された予測値と上記符号化画像保持器に保持されている符号化画像との相関値を算出する相関器と、該相関器により算出された相関値を小ブロック単位で上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示で指示された予測モード毎に総和し小ブロック評価値として出力する評価値演算器と、該評価値演算器から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、小ブロック評価値に応じて一つの小ブロックの予測モードを選択する小ブロックサイズ予測モード判定器と、上記評価値演算器から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの同一予測モードの小ブロック評価値を総合して大ブロックサイズ評価値を生成し、大ブロックサイズ評価値に応じて一つの大ブロックの予測モードを選択する大ブロックサイズ予測モード判定器と、上記小ブロックサイズ予測モード判定器で選択された複数の小ブロックの予測モードと小ブロック評価値を受け取り、上記大ブロックサイズ予測モード判定器で選択された一つの大ブロックの予測モードと大ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの小ブロック評価値の総合値と大ブロック評価値を比較して、符号化画像のフレーム内予測結果として複数の小ブロック予測とするか、一つの大ブロック予測とするかを選択するブロックサイズ予測モード判定器とを備えたものである。

この発明により、４×４予測方式の各モードの演算を全て共有化し、小型化や低消費電力化を実現することができるという効果が得られる。
また、大ブロックの大ブロック評価値の生成に小ブロックの小ブロック評価値を用いることで、大ブロック用の相関器等の演算器を持つ必要が無いため、小型化と低消費電力化を実現することができるという効果が得られる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。この動画像符号化装置は、フレーム内予測制御器１１、符号化画像保持器１２、水平予測画像保持器１３、垂直予測画像保持器１４、予測値生成器１５、シフト演算器１６、相関器１７及び評価演算器１８を備えている。

図１において、フレーム内予測制御器１１はフレーム内予測を行うモード指示を小ブロック単位で予測モード指示として生成して出力する。すなわち、フレーム内予測制御器１１は小ブロック単位で４×４予測方式の９つの予測モードの予測モード指示を順次生成して出力する。符号化画像保持器１２は符号化画像を外部から受け取り保持して出力する。水平予測画像保持器１３は符号化画像に対して水平方向の予測画像を外部から受け取り保持して出力し、垂直予測画像保持器１４は符号化画像に対して垂直方向の予測画像を外部から受け取り保持して出力する。

予測値生成器１５は、フレーム内予測制御器１１から予測モード指示を受け取り、水平予測画像保持器１３から水平方向の予測画像を受け取り、垂直予測画像保持器１４から垂直方向の予測画像を受け取り、予測モード指示に従った予測値を、水平方向の予測画像と垂直方向の予測画像から生成して出力する。ここで、ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、水平予測画像保持器１３から出力される水平方向の予測画像は最大７画素であり、垂直予測画像保持器１４から出力される垂直方向の予測画像は最大４画素であり、予測値生成器１５から出力される予測値は最大１０画素である。シフト演算器１６は、フレーム内予測制御器１１から予測モード指示を受け取り、予測モード指示に従って予測値生成器１５から受け取った予測値をシフト演算して出力する。

相関器１７は、シフト演算器１６から受け取るシフト演算された予測値と、符号化画像保持器１２から受け取る符号化画像との画素単位の相関値、例えば画素単位の絶対差分値や差分２乗値等を算出して出力し、評価演算器１８は、フレーム内予測制御器１１から予測モード指示を受け取り、一つ又は複数の相関器１７から受け取った画素単位の相関値を、小ブロック単位で予測モード毎に総和して、１つの予測モードに対する小ブロック評価値として演算して出力する。

次に動作について説明する。
図２は４×４予測において上側４画素を使用して縦方向の予測を行う予測モードの一例を示す図である。１１１は４×４画素の符号化画像、１１２は水平方向の予測画像、１１２ａは縦方向の予測を行う予測モード時に使用する水平４画素、１１３は垂直方向の予測画像、１１４の矢印は予測値である。

まず、符号化画像１１１が符号化画像保持器１２に、符号化画像の上側に位置する水平方向の予測画像１１２が水平予測画像保持器１３に、符号化画像の左側と左上側に位置する垂直方向の予測画像１１３が垂直予測画像保持器１４に入力される。水平予測画像保持器１３と垂直予測画像保持器１４はそれぞれ保持した予測画像を予測値生成器１５に出力する。

一方、フレーム内予測制御器１１は１つの符号化画像１１１に対し、４×４予測の９つの予測モードを順番に切り換えて出力していくが、まず図２で示した縦方向の予測を行う予測モード指示を出力したとする。予測モード指示を受け取った予測値生成器１５は予測モード指示に従った予測値１１４を生成するが、図２の例では垂直方向の予測画像１１３を使用せずに、水平方向の予測画像１１２のうち水平４画素１１２ａをそのまま予測値１１４としてシフト演算器１６に出力する。なお、予測値生成器１５による予測値の生成方法は、予測モード指示により一意に決められており、予測モード指示が与えられれば、水平方向の予測画像と垂直方向の予測画像から予測値を生成することができる。

予測値１１４を受け取ったシフト演算器１６は、予測モード指示に従って予測値１１４をシフトし相関器１７に出力するが、この予測モード指示では、まずは入力された水平４画素１１２ａをそのまま予測値１１４として相関器１７に出力する。なお、シフト演算器１６によるシフト演算方法は、予測モード指示により一意に決められており、予測モード指示が与えられれば、予測値をシフト演算することができる。また、符号化画像保持器１２に保持された４×４画素の符号化画像１１１の上辺の４画素が相関器１７へ出力される。予測値１１４と符号化画像１１１の上辺の４画素分が４つの相関器１７にそれぞれ１画素ずつ入力され、例えば、差分絶対値や差分２乗値等の相関値が計算され評価値演算器１８に出力される。

評価値演算器１８は入力された４画素分の相関値を例えば加算等して総和し評価値を算出する。そして、符号化画像保持器１２から次の水平４画素、すなわち上から２行目の４画素が相関器１７に入力されると共に、シフト演算器１６からその符号化画像の画素位置に対応した予測値１１４が出力されるが、図２の例では単純な縦方向の予測なのでそのままシフト演算されずに出力される。そして符号化画像１１１の２行目の４画素分の相関値が相関器１７によって算出され、評価値演算器１８は先ほどの評価値にさらにこの４画素分の相関値を加算する等して評価値を算出する。

このように順次、符号化画像保持器１２から４画素分の画像が出力され、シフト演算器１６から出力されたその符号化画像位置に対応した予測値１１４との例えば差分絶対値や差分２乗値といった相関値が相関器１７によって、その総合値が小ブロック評価値として評価値演算器１８によって演算され、４×４画素の符号化画像のある一つの予測モード指示の小ブロック評価値が生成され出力される。

図３は４×４予測方式において上側２画素と左上１画素と左側４画素を用いて右斜め方向に予測を行う左６７．５度予測モードの一例を示す図である。図３において、１２１は４×４画素の符号化画像、１２２は水平方向／垂直方向の予測画像、１２３の矢印は予測値、１２３ａは符号化画像１２１の１行目に対応する予測値、１２３ｂは符号化画像１２１の２行目に対応する予測値、１２３ｃは符号化画像１２１の３行目に対応する予測値、１２３ｄは符号化画像１１１の４行目に対応する予測値を示している。

フレーム内予測制御器１１は、４×４予測方式の９つある予測モードに対して、図３に示すような右斜め方向の左６７．５度予測モード指示を出力したとする。
右斜め方向の左６７．５度予測モード指示を受けた予測値生成器１５は、｛左側４画素目＋左側３画素目｝／２、左側３画素目、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目、｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目、｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素、上側１画素目、上側２画素目からなる１０画素分の予測値１２３を生成してシフト演算器１６へ出力する。

そして、まず符号化画像１２１の１行目の４画素が相関器１７に入力されると共に、シフト演算器１６は入力された予測値１２３から符号化画像１２１の１行目に対応する｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素、上側１画素目、上側２画素目の４画素からなる予測値１２３ａを相関器１７に出力する。相関器１７は予測値１２３ａと符号化画像１２１の１行目の４画素との差分絶対値や差分２乗値といった４画素分の相関値を算出し、評価値演算器１８は、入力された４画素分の相関値を、例えば加算等して総合し評価値を算出する。

次に符号化画像１２１の２行目の４画素が相関器１７に入力されると共にに、シフト演算器１６は符号化画像１２１の２行目に対応する｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目、｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素の４画素からなる予測値１２３ｂを相関器１７に出力する。このとき、シフト演算器１６は、予測値生成器１５で生成され１０画素分の予測値１２３を、２ビット右シフトすることで生成する。

また、シフト演算器１６は、符号化画像１２１の３行目に対応するために、さらに２ビット右シフトして、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目、｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目の４画素からなる予測値１２３ｃを出力し、符号化画像１２１の４行目に対応するために、さらに２ビットシフトして｛左側４画素目＋左側３画素目｝／２、左側３画素目、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目の４画素からなる予測値１２３ｄを出力する。

このように、シフト演算器１６が予測値生成器１５で生成された予測値１２３を符号化画像１２１の画素位置に対応するように順次シフトしていくことで、この予測モード指示に対する予測値１２３と符号化画像１２１との相関値とその評価値を得ることができる。

フレーム内予測制御器１１が９つの予測モード指示を順次出力し、各演算器が以上のような演算していくことで、評価値演算器１８は９つの予測モード指示の小ブロック評価値を算出し出力する。

以上のように、この実施の形態１によれば、予測モード指示に対応して予測値を生成する予測値成器１５と、生成した予測値を符号化画像の画素位置に対応してシフト演算するシフト演算器１６とを備えることにより、小ブロック評価値の演算器が共有化できるため、小型化と低消費電力化を実現することができるという効果が得られる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。この動画像符号化装置は、上記実施の形態１の図１に示す動画像符号化装置に、小ブロックサイズ予測モード判定器２１、大ブロックサイズ予測モード判定器２２及びブロックサイズ予測モード判定器２３を追加したもので、その他の構成は図１に示す構成と同じである。

図４において、小ブロックサイズ予測モード判定器２１は、評価値演算器１８から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、小ブロック評価値に応じて一つの小ブロックの予測モードを選択する。大ブロックサイズ予測モード判定器２２は、評価値演算器１８から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの同一予測モードの小ブロック評価値を総合して大ブロックサイズ評価値を生成し、大ブロックサイズ評価値に応じて一つの大ブロックの予測モードを選択する。

ブロックサイズ予測モード判定器２３は、小ブロックサイズ予測モード判定器２１で選択された複数の小ブロックの予測モードと小ブロック評価値を受け取り、大ブロックサイズ予測モード判定器２２で選択された一つの大ブロックの予測モードと大ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの小ブロック評価値の総合値と一つの大ブロック評価値を比較して、符号化画像のフレーム内予測結果として、複数の小ブロック予測とするか一つの大ブロック予測とするかを選択する。

次に動作について説明する。
図５は１６×１６画素のマクロブロックに対する１６×１６予測方式の符号化画像の大ブロックと１６個にブロック分割された４×４予測方式の符号化画像の小ブロックを示す図であり、図５において、１３１が１６×１６画素の大ブロック、１３２が４×４画素の小ブロックである。

ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、１つの１６×１６マクロブロックに対し、１つの予測モードを持った１６×１６予測方式を１個用いるか、１つの予測モードを持った４×４予測方式を１６個用いるかを選択できる。そこで、上記実施の形態１で得られた４×４予測方式の各予測モードの小ブロック評価値は、小ブロックサイズ予測モード判定器２１に入力され、小ブロックサイズ予測モード判定器２１は、入力された小ブロック評価値に応じ、例えば最も小ブロック評価値の小さい予測モードを４×４予測方式の予測モードとして選択する。この予測モードの選択は１６個の４×４画素ブロックに対して行われる。

また、４×４予測方式のいくつかの予測モードが１６×１６予測方式の予測モードと共通であることを利用し、予測モードが共通な縦予測、横予測及びＤＣ予測の４×４予測方式の小ブロック評価値が大ブロックサイズ予測モード判定器２２に入力され、大ブロックサイズ予測モード判定器２２は、複数の小ブロックの同一予測モードの小ブロック評価値を例えば１６個加算する等して総合し、大ブロック評価値を生成する。そして生成された予測モードの大ブロック評価値に応じ、例えば最も大ブロック評価値が小さい予測モードを１６×１６予測方式の予測モードとして選択する。

こうして得られた１６個の４×４予測方式の予測モードの小ブロック評価値と１個の１６×１６予測方式の予測モードの大ブロック評価値は、ブロックサイズ予測モード判定器２３に入力され、ブロックサイズ予測モード判定器２３は、１６個の４×４予測方式の予測モードの小ブロック評価値を例えば加算する等した総合値と、１個の１６×１６予測方式の予測モードの大ブロック評価値を比較し、小さい方の予測方式と予測モードをマクロブロックのフレーム内予測結果として出力する。

以上のように、この実施の形態２によれば、大ブロックの大ブロック評価値の生成に小ブロックの小ブロック評価値を用いることで、大ブロック用の相関器等の演算器を持つ必要が無いため、小型化と低消費電力化を実現することができるという効果が得られる。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による動画像符号化装置の構成を示すブロック図であり、上記実施の形態２の図４に示す小ブロックサイズ予測モード判定器２１、大ブロックサイズ予測モード判定器２２及びブロックサイズ予測モード判定器２３に、それぞれ外部からオフセットを入力するようにしたもので、その他の構成は図４と同じである。
上記実施の形態２では、小ブロックサイズ予測モード判定、大ブロックサイズ予測モード判定、ブロックサイズ予測モード判定において、各評価値の比較のみで判定を行っているが、この実施の形態３は、各判定において、外部から入力されたオフセットを加味して判定を行うものである。

図６において、小ブロックサイズ予測モード判定器２１は、小ブロックの予測モードを選択する際に、小ブロック評価値に対して外部から入力されたオフセットを加味して選択する。大ブロックサイズ予測モード判定器２２は、大ブロックの予測モードを選択する際に、大ブロック評価値に対して外部から入力されたオフセットを加味して選択する。ブロックサイズ予測モード判定器２３は、符号化画像のフレーム内予測結果として複数の小ブロック予測とするか一つの大ブロック予測とするかを選択する際に、小ブロック評価値の総合値又は大ブロック評価値に対して、外部から入力されたオフセットを加味して選択する。

次に動作について説明する。
上記で説明したように、１つの１６×１６画素のマクロブロックでは１６個の４×４予測方式を用いることができるが、１６個の予測モードのばらつきによっては予測モードの符号量が多くなる。そこで、４×４予測方式の各予測モードの小ブロック評価値が入力された小ブロックサイズ予測モード判定器２１は、各予測モードに対し入力されたオフセット加味して、例えば、最も小ブロック評価値の小さい予測モードを４×４予測方式の予測モードとして選択する。

大ブロックサイズ予測モード判定器２２は同一予測モードの小ブロック評価値を１６個加算し大ブロック評価値として生成し、入力されたオフセットを加味して、大ブロック評価値の例えば最も小さい予測モードを１６×１６予測方式の予測モードとして選択する。ブロックサイズ予測モード判定器２３は１６個の４×４予測方式の予測モードの小ブロック評価値の総合値と１個の大ブロックサイズ評価値に対しオフセットを加味して比較し、例えば小さい方の予測方式と予測モードをマクロブロックのフレーム内予測結果として出力する。

一般的に符号化画像と予測値の相関が高ければ高いほど予測効率が高く、予測効率が高ければそれだけ情報量を少なくすることが可能であるが、数学上情報量が少なくできても主観的に画質が落ちることがある。そこで、この実施の形態３では情報量の削減と高画質化のトレードオフにオフセットを使用する。例えば、符号化画像の複雑度によってオフセットを設定し、のっぺりとした空のような画像は符号化画像に対する周辺の画像の相関が高いので小ブロックでも情報量は削減できるが、大ブロックの方が画質が良い場合、大ブロックの方が選択されるようにオフセットを加味する。

以上のように、この実施の形態３によれば、上記実施の形態２と同様の効果が得られると共に、各予測モードの選択において、外部から入力されたオフセットを加味することで、予測モードの選択結果を制御できるようになるため、予測モードのばらつきを抑え符号量の削減を行うことができるという効果が得られる。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によ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に示す動画像符号化装置は、上記実施の形態３の図６に示す動画像符号化装置の小ブロックサイズ予測モード判定器２１を小ブロックサイズ予測モード判定器３２に置き換え、小ブロックサイズ予測モード保持器３１を追加したものであり、その他の構成は図６に示す構成と同じである。上記実施の形態３では、小ブロックサイズの予測モード判定において、予測モード毎に小ブロック評価値を比較しているが、この実施の形態４は隣接する小ブロックの予測モードを考慮した予測モード判定を行うものである。

図７において、小ブロックサイズ予測モード保持器３１は小ブロックの予測モードと小ブロック評価値を入力し保持し出力する。小ブロックサイズ予測モード判定器３２は、小ブロックの予測モードを選択する際に、小ブロックサイズ予測モード保持器３１から入力された隣接する小ブロックの予測モードと同じ予測モードが選ばれやすいように、評価値演算器１８から入力された予測モード毎の小ブロック評価値に対して重み付けを行って予測モードを選択する。

次に動作について説明する。
上記実施の形態３で説明したように、１６個の予測モードのばらつきを抑えることで符号量の削減をすることができる。そこで、小ブロックサイズ予測モード判定器３２で得られた予測モードを小ブロックサイズ予測モード保持器３１に保持し、次の４×４ブロックに対する予測モード判定をするときに使用するために、保持している予測モードを小ブロックサイズ予測モード判定器３２に出力する。

小ブロックサイズ予測モード判定器３２は評価値演算器１８から入力された各予測モードの小ブロック評価値のうち最も小ブロック評価値が小さい予測モードを４×４予測方式の予測モードとして選択するが、このとき、先に予測モードが決定された隣接する４×４ブロックの予測モードと同じ予測モードが選ばれやすいように重み付けを行って、予測モードを選択する。

この実施の形態４では、上記実施の形態３の図６に示す動画像符号化装置の小ブロックサイズ予測モード判定器２１を小ブロックサイズ予測モード判定器３２に置き換え、小ブロックサイズ予測モード保持器３１を追加しているが、上記実施の形態２の図４に示す動画像符号化装置の小ブロックサイズ予測モード判定器２１を小ブロックサイズ予測モード判定器３２に置き換え、小ブロックサイズ予測モード保持器３１を追加しても良い。

以上のように、この実施の形態４によれば、上記実施の形態３と同様の効果が得られると共に、４×４予測方式の予測モード判定において、隣接する４×４ブロックの予測モードを参照することで、予測モードのばらつきを抑え符号量の削減を行うことができるという効果が得られる。

実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５によ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に示す動画像符号化装置は、上記実施の形態４の図７に示す動画像符号装置のシフト演算器１６をセレクト演算器４１に置き換えたものであり、その他の構成は図７に示す構成と同じである。図８において、セレクト演算器４１は予測値生成器１５から予測値を受け取り符号化画像の画素位置に対応した予測値を選択する。

次に動作について説明する。
上記実施の形態１の図３に示すような右斜め方向に予測を行う予測モード時に、セレクト演算器４１には予測値生成器１５から｛左側４画素目＋左側３画素目｝／２、左側３画素目、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目、｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目、｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素、上側１画素目、上側２画素目からなる１０画素分の予測値１２３が入力される。

セレクト演算器４１は、入力された予測値１２３から、符号化画像の行に対応して順次、｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素、上側１画素目、上側２画素目の４画素からなる予測値１２３ａ、｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目、｛左上画素＋左側１画素目｝／２、左上画素の４画素からなる予測値１２３ｂ、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目、｛左側２画素目＋左側１画素目｝／２、左側１画素目の４画素からなる予測値１２３ｃ、｛左側４画素目＋左側３画素目｝／２、左側３画素目、｛左側３画素目＋左側２画素目｝／２、左側２画素目の４画素からなる予測値１２３ｄを選択して相関器１７へ出力する。
その他の処理は上記実施の形態１及び上記実施の形態４と同様である。

なお、この実施の形態５では、上記実施の形態４の図７に示す動画像符号装置のシフト演算器１６をセレクト演算器４１に置き換えているが、上記実施の形態１の図１、上記実施の形態２の図４、上記実施の形態３の図６に示す動画像符号装置のシフト演算器１６をセレクト演算器４１に置き換えても良い。

以上のように、この実施の形態５によれば、予測モードに対応して予測値を選択するセレクト演算器４１を備えることにより、上記実施の形態４と同様の効果が得られる。

この発明の実施の形態１によ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による動画像符号化装置の４×４予測方式において縦方向の予測を行う予測モードの一例を示す図である。この発明の実施の形態１による動画像符号化装置の４×４予測方式において右斜め方向に予測を行う予測モードの一例を示す図である。この発明の実施の形態２によ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による動画像符号化装置において１６×１６予測方式の符号化画像の大ブロックと１６個にブロック分割された４×４予測方式の符号化画像の小ブロックを示す図である。この発明の実施の形態３によ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４によ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による動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１フレーム内予測制御器、１２符号化画像保持器、１３水平予測画像保持器、１４垂直予測画像保持器、１５予測値生成器、１６シフト演算器、１７相関器、１８評価演算器、２１小ブロックサイズ予測モード判定器、２２大ブロックサイズ予測モード判定器、２３ブロックサイズ予測モード判定器、３１小ブロックサイズ予測モード保持器、３２小ブロックサイズ予測モード判定器、４１セレクト演算器、
１１１符号化画像、１１２水平方向の予測画像、１１２ａ縦方向の予測を行う予測モード時に使用する水平４画素、１１３垂直方向の予測画像、１１４予測値、１２１符号化画像、１２２水平方向／垂直方向の予測画像、１２３，１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ予測値。

Claims

フレーム内予測を行うモード指示を小ブロック単位で予測モード指示として生成するフレーム内予測制御器と、
符号化画像を外部から受け取り保持する符号化画像保持器と、
上記符号化画像に対して水平方向の予測画像を外部から入力して保持する水平予測画像保持器と、
上記符号化画像に対して垂直方向の予測画像を外部から入力して保持する垂直予測画像保持器と、
上記水平予測画像保持器及び上記垂直予測画像保持器に保持されている水平方向の予測画像及び垂直方向の予測画像から、上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示に従った予測値を生成する予測値生成器と、
上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示に従って、上記予測値生成器から受け取った予測値から選択して予測値を出力するセレクト演算器と、
該セレクト演算器によりセレクト演算された予測値と上記符号化画像保持器に保持されている符号化画像との相関値を算出する相関器と、
該相関器により算出された相関値を小ブロック単位で上記フレーム内予測制御器により生成された予測モード指示で指示された予測モード毎に総和し小ブロック評価値として出力する評価値演算器と、
該評価値演算器から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、小ブロック評価値に応じて一つの小ブロックの予測モードを選択する小ブロックサイズ予測モード判定器と、
上記評価値演算器から複数の予測モード毎の小ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの同一予測モードの小ブロック評価値を総合して大ブロックサイズ評価値を生成し、大ブロックサイズ評価値に応じて一つの大ブロックの予測モードを選択する大ブロックサイズ予測モード判定器と、
上記小ブロックサイズ予測モード判定器で選択された複数の小ブロックの予測モードと小ブロック評価値を受け取り、上記大ブロックサイズ予測モード判定器で選択された一つの大ブロックの予測モードと大ブロック評価値を受け取り、複数の小ブロックの小ブロック評価値の総合値と大ブロック評価値を比較して、符号化画像のフレーム内予測結果として複数の小ブロック予測とするか、一つの大ブロック予測とするかを選択するブロックサイズ予測モード判定器とを備えた動画像符号化装置。
上記小ブロックサイズ予測モード判定器は小ブロックの予測モードを選択する際に小ブロック評価値に対して外部から入力されたオフセットを加味して選択し、
上記大ブロックサイズ予測モード判定器は大ブロックの予測モードを選択する際に大ブロック評価値に対して外部から入力されたオフセットを加味して選択し、
上記ブロックサイズ予測モード判定器は符号化画像のフレーム内予測結果として複数の小ブロック予測とするか一つの大ブロック予測とするかを選択する際に小ブロック評価値の総合値又は大ブロック評価値に対して外部から入力されたオフセットを加味して選択することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
小ブロックの予測モードと小ブロック評価値を入力し保持し出力する小ブロックサイズ予測モード保持器を備え、
上記小ブロックサイズ予測モード判定器は、小ブロックの予測モードを選択する際に、上記小ブロックサイズ予測モード保持器から入力した隣接する小ブロックの予測モードと同じ予測モードが選ばれやすいように重み付けを行って選択する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。