JP5401009B2 - 映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置 - Google Patents

映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、映像のイントラ予測に係り、より具体的には、入力映像の方向性に基づいて選択されたイントラ予測モードによってイントラ予測を行うことによって、イントラ予測の複雑度を低減させ、符号化速度を向上させるための映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置に関する。
映像信号の圧縮標準のうち一つであるH.264/MPEG−4 AVC(Advanced Video Coding)は、多重参照動き補償、ループフィルタリング、可変ブロックサイズ動き補償、文脈適応型2進数符号化(Context−based Adaptive Binary Arithmetic Coding;CABAC)のようなエントロピーコーディングなど、圧縮効率を向上させるための多様な技術を採択している。
H.264標準案によれば、映像を符号化するために一つのピクチャーをマクロブロックに分ける。そして、インター予測及びイントラ予測で利用可能なあらゆる符号化モードでそれぞれのマクロブロックを符号化した後、マクロブロックの符号化にかかるビット率と、原マクロブロックと復号化されたマクロブロックとの歪曲程度によって符号化モードを一つ定めて、マクロブロックを符号化する。
イントラ予測は、現在ピクチャーのブロックを符号化するために参照ピクチャーを参照するものではなく、符号化しようとする現在ブロックと空間的に隣接した画素値を利用して符号化しようとする現在ブロックに対する予測値を計算した後、この予測値と実際画素値との差を符号化することをいう。ここで、イントラ予測モードは、輝度成分の4×4イントラ予測モード、8×8イントラ予測モード(high
profileの場合)、16×16イントラ予測モード及び色差成分に対するイントラ予測モードに大別される。
図1は、H.264標準案による輝度成分の16×16イントラ予測モードを示す図であり、図2は、H.264標準案による輝度成分の4×4イントラ予測モードを示す図である。
図1を参照するに、16×16イントラ予測モードは、垂直モード、水平モード、DC(直流)モード、プレイン(plane)モードの総4個のモードに分けられる。また、図2を参照するに、4×4イントラ予測モードは、垂直モード、水平モード、DCモード、対角線左下側モード、対角線右下側モード、垂直右側モード、垂直左側モード、水平上側モード及び水平下側モードの総9個のモードに分けられる。
一例として、図2のモード0、すなわち、垂直モードによって4×4サイズの現在ブロックを予測符号化する動作を説明する。まず、4×4サイズの現在ブロックの上側に隣接した画素AないしDの画素値を4×4現在ブロックの画素値に予測する。すなわち、画素Aの値を4×4現在ブロックの1列目に含まれた4個の画素値に、画素Bの値を4×4現在ブロックの二列目に含まれた4個の画素値に、画素Cの値を4×4現在ブロックの三列目に含まれた4個の画素値に、画素Dの値を4×4現在ブロックの4列目に含まれた4個の画素値に予測する。次いで、前記画素AないしDを利用して、予測された4×4現在ブロックと元来の4×4現在ブロックとに含まれた画素の実際値を減算して差値を求めた後、その差値を符号化する。
H.264標準案による映像の符号化時に、前記4×4イントラ予測モード及び16×16イントラ予測モードの総13つのモードで現在マクロブロックを符号化した後、そのうち、率−歪曲コスト(rate−distortion cost、以下“RDコスト”という)が最も小さなモードでイントラ符号化を行う。具体的には、現在マクロブロックに対して4つの16×16イントラ予測モードを行って、RDコストの最も小さな16×16イントラ予測モードを選択し、4×4サブブロックに対して順に前記9つの4×4イントラ予測モードを行って、それぞれのサブブロック別にRDコストの最も小さなモードを選択する。そして、前記選択された16×16イントラ予測モードのRDコストと、それぞれのサブブロックのRDコストとを合せた4×4イントラ予測モードのRDコストを比較して、最終的にRDコストの最も小さなイントラ予測モードを選択する。したがって、従来技術によるイントラ予測方式は、イントラ予測モード一つを決定するために同じ大きさの演算を数百回行って圧縮効率は向上するが、複雑度及び演算量が増加する問題点がある。
したがって、本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、所定サイズのブロック別に既定のあらゆるイントラ予測モードに対してイントラ予測を行わず、入力ブロックの特性から決定された所定のイントラ予測モードに対してのみイントラ予測を行うことによって、イントラ予測時の複雑度及び演算量を低減させる映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置を提供するところにその目的がある。
前記のような技術的課題を解決するために本発明の映像のイントラ予測符号化方法は、入力ブロックを周波数変換するステップと、前記周波数変換された入力ブロックの係数を利用して前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断するステップと、前記判断された画素の方向性に基づいて複数のイントラ予測モードのうち、イントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択するステップと、前記選択されたイントラ予測モード候補によって前記入力ブロックに対するイントラ予測を行うステップと、を含むことを特徴とする。
本発明による映像のイントラ予測符号化装置は、入力ブロックを周波数変換する周波数変換部と、前記周波数変換部で周波数変換された入力ブロックの係数を利用して、前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断する方向性判断部と、前記判断された画素の方向性に基づいて、複数のイントラ予測モードのうち、イントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択するイントラ予測モード候補選択部と、前記選択されたイントラ予測モード候補によって、前記入力ブロックに対するイントラ予測を行うイントラ予測実行部と、を備えることを特徴とする。
本発明による映像のイントラ予測復号化方法は、周波数変換された入力ブロックの係数から判断された画素の方向性に基づいて選択された所定のイントラ予測モードによって、イントラ予測符号化されたビットストリームを受信するステップと、前記受信されたビットストリームのヘッダに備わったイントラ予測モード情報を利用して復号化する現在ブロックのイントラ予測モードを決定するステップと、前記決定されたイントラ予測モードによってイントラ予測復号化を行うステップと、を含むことを特徴とする。
本発明による映像のイントラ予測復号化装置は、周波数変換された入力ブロックの係数から判断された画素の方向性に基づいて選択された所定のイントラ予測モードによって、イントラ予測符号化されたビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームのヘッダに備わったイントラ予測モードによってイントラ予測復号化するイントラ予測実行部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、イントラ予測の演算量を低減させてリアルタイム映像圧縮での圧縮性能を維持し、かつ演算速度を向上させて映像のリアルタイム処理性能を向上させることができる。例えば、本発明は、リアルタイムインターネットストリーミングサービスで映像符号化時にイントラ予測速度を向上させることによって、効率的なストリーミングサービスを具現できる。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図3は、本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される映像符号化装置を示すブロック図である。以下では、説明の便宜のために、H.264標準案による映像符号化装置に、本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される場合を中心に説明するが、本発明によるイントラ予測符号化装置は、イントラ予測を利用する他の方式の圧縮方式にも適用できる。
図3を参照するに、映像符号化装置300は、動き推定部302、動き補償部304、イントラ予測部330、変換部308、量子化部310、再整列部312、エントロピーコーディング部314、逆量子化部316、逆変換部318、フィルタ320及びフレームメモリ322を備える。ここで、イントラ予測部330は本発明によるイントラ予測符号化装置に対応する。
インター予測のために、現在ピクチャーのマクロブロックの予測値を参照ピクチャーで探すことは、動き推定部302で行われる。動き補償部304は、1/2画素または1/4画素単位で参照ブロックが見つけられた場合には、これら中間画素値を計算して参照ブロックデータ値を定める。このように、インター予測は、動き推定部302と動き補償部304とで行われる。
イントラ予測部330は、現在ブロックの予測ブロックを現在ピクチャー内で探すイントラ予測を行う。特に、本発明によるイントラ予測部330は、後述するように、所定サイズの入力ブロックを周波数領域に変換した後、前記周波数変換された入力ブロックの係数のうち、前記入力ブロックの方向性に影響を与える係数を選択し、前記選択された係数から前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断する。また、イントラ予測部330は、前記判断された入力ブロック画素の方向性と最も類似した方向性を持つイントラ予測モード候補に対してのみイントラ予測を行うことによって、従来入力ブロックの特性に関係なくあらゆるイントラ予測モードに対して、イントラ予測を行う場合に比べて符号化速度を向上させる一方、複雑度を低減させる。
インター予測またはイントラ予測が行われて、現在入力ブロックに対応する予測ブロックが形成されれば、前記予測ブロックと現在入力ブロックとの間の残差を計算し、変換部308及び量子化部310は、それぞれ前記残差を変換及び量子化する。量子化された残差は、エントロピーコーディング部314で符号化するために再整列部312を経る。また、インター予測に使われる参照ピクチャーを得るために、量子化されたピクチャーを逆量子化部316と逆変換部318とを経て現在ピクチャーを復元する。このように復元された現在ピクチャーは、デブロッキングフィルタリングを行うフィルタ320を経た後、フレームメモリ322に保存されていて、次のピクチャーに対してインター予測を行うのに使われる。
図4は、図3の本発明によるイントラ予測部330の構成を示すブロック図である。図4を参照するに、イントラ予測部330は、周波数変換部331、方向性判断部332、イントラ予測モード候補選択部333及びイントラ予測実行部334を備える。
周波数変換部331は、所定サイズの入力ブロックに対する周波数変換を行う。一実施形態として、周波数変換部331は、離散余弦変換(Discrete Cosine Transform、以下“DCT変換”という)を利用して、前記入力ブロックを周波数変換する。周知のように、DCT変換は、入力映像を2次元周波数成分に分解する変換過程である。N×N入力ブロックのi行目(i=0,1,2,…,N−1)及びj列目(j=0,1,2,…,N−1)の画素をf(i,j)、前記周波数変換された入力ブロックのu行目(u=0,1,2,…,N−1)及びv列目(v=0,1,2,…,N−1)のDCT係数をF(u,v)と表せば、F(u,v)は次の式(1)のように表現される。
Figure 0005401009

が0でない場合)である。
方向性判断部332は、前記周波数変換された入力ブロックの係数を利用して前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断する。
図5は、本発明による映像のイントラ予測符号化方法及び装置で利用される周波数変換されたブロック係数の特徴を説明するための図であり、図6は、本発明による映像のイントラ予測符号化方法及び装置で入力ブロックの方向性を判断する過程を説明するための図である。
図5を参照するに、4×4入力ブロック50に対してDCT変換を行って出力される周波数変換されたブロック55の最左上側DCT係数F(0,0)は、入力ブロックの直流(DC)成分を持ち、前記F(0,0)を除外した残りのDCT係数は、右側及び下側へ行くほど高い周波数を持つ入力ブロックの交流(AC)成分を持つ。前記直流成分は、入力ブロックの画素値平均を表し、前記交流成分は、前記入力ブロック内部に備わったエッジなどの影響を表す。図6を参照するに、前記エッジは、客体の境界部分のように、入力ブロック内部の画素間の画素値差によって生じる。図6では、エッジによって入力ブロック60が二領域61、62に分離されて、全体的に右上側(または左下側)方向性を持つ場合を図示している。
このように、入力ブロック内部の画素の方向性はエッジ部分に多くの影響を受け、エッジ部分は、周波数変換されたブロック係数の交流成分に影響を及ぼす。したがって、方向性判断部332は、低周波の係数ではない入力ブロックのエッジ部分に影響を多く受ける交流成分の係数からエッジ方向を推測し、前記エッジ方向を通じて入力ブロックの方向性を判断する。特に、方向性判断部332は、周波数変換部331でDCT変換されたブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの比率を利用して方向性を判断する。前記横方向のエッジ情報は、前記DCT変換されたブロックの最右上側係数及び前記最右上側係数に隣接した係数に反映され、前記縦方向のエッジ情報は、最左上側係数及び前記最左下側係数に隣接した係数に反映される。図6で、入力ブロック60の垂直方向(y軸方向)とエッジとがなす角をθとすれば、方向性判断部332は、前記横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から前記θを計算できる。
例えば、方向性判断部332は、前記図5の周波数変換されたブロック55のDCT係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数56、すなわち、F(0,2)、F(0,3)、F(1,3)と、縦方向のエッジ情報を持つ係数57、すなわち、F(2,0)、F(3,0)、F(3,1)とを利用して、次の式(2)のように入力ブロック50内部の画素の方向性を表す角度θを計算する。
Figure 0005401009

前記式(2)で、
Figure 0005401009

は、前記縦方向のエッジ情報を持つ係数57と前記横方向のエッジ情報を持つ係数56との間のエネルギーサイズ比率を示し、前記エネルギーサイズ比率の逆タンジェント値は、入力ブロック50の方向性を表す角度θを表す。
イントラ予測モード候補選択部333は、方向性判断部332で判断された方向性に基づいて、所定のイントラ予測モードのうち、実際にイントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択する。イントラ予測モード候補選択部333は、入力ブロックのサイズによってあらかじめ定められた所定のイントラ予測モードのうち、前記判断された方向性と最も類似した方向を持つイントラ予測モード候補を選択し、イントラ予測実行部334は、前記選択されたイントラ予測モードのみによって実際にイントラ予測を行う。
図7A及び図7Bは、本発明によってイントラ予測モード候補選択部333でイントラ予測モード候補を選択する過程の実施形態を示す図である。
図7Aを参照するに、前述したように、H.264標準案による4×4イントラ予測モードは、モード0から8まで総9つのイントラ予測モードを持つ。方向性判断部332で判断された入力ブロックの方向性が、図示されたように、モード3とモード7のうち、モード3にさらに近いとすれば、イントラ予測モード候補選択部333は、モード3のみを、実際にイントラ予測を行うイントラ予測モード候補に選択できる。そして、イントラ予測実行部334は、選択されたモード3によってイントラ予測を行う。
また、イントラ予測モード候補選択部333は、互いに隣接したイントラ予測モード間に位置する場合、ただ一つのイントラ予測モード候補を選択する代わりに、互いに隣接したイントラ予測モードをいずれもイントラ予測モード候補に選択できる。例えば、図7Bを参照するに、イントラ予測モード候補選択部333は、判断された方向性がモード8とモード1との中間領域に位置した場合、モード8とモード1いずれもイントラ予測モード候補に選択する。ここで、中間領域とは、互いに隣接したモード間を角度上で3個の領域に分けた時、その中間部分を示すものであり、前記3個の領域は、互いに同じ角度を持つか、さらに圧縮効率を高めたい場合には、中間領域のサイズを大きく設定して、いずれか一つのイントラ予測モードではない2個のイントラ予測モードによってイントラ予測が行われるようにする。もちろん、このような場合にも、従来9つのイントラ予測モードすべてに対してイントラ予測を行う場合に比べて、さらに速い符号化を達成できる。
一方、前述したように入力ブロックの方向性のみに依存してイントラ予測モードを選択する場合、直流(DC)モードを選択出来ない。したがって、イントラ予測モード候補選択部333は、周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率DDCを計算し、前記比率が所定の臨界値未満である場合には、直流モードをイントラ予測モード候補に選択できる。具体的に、入力ブロックのサイズをm×n、前記周波数変換された入力ブロックのu(u=0,1,2,…,m)行目、v(v=0,1,2,…,m)列目の係数をF(u,v)とする時、入力ブロックの全体エネルギー分布で直流成分エネルギーを除外した交流成分エネルギーが占める比率DDCは、次の式(3)を通じて計算できる。
Figure 0005401009

全体的に平坦な画素値を持つ入力ブロックのように、入力ブロック全体で交流成分が占めるエネルギーが小さな場合には、所定方向によるイントラ予測を行う場合に比べて、入力ブロック全体の平均値を通じて予測ブロックを形成する直流モードを選択することが望ましいので、前述したように、イントラ予測モード候補選択部333は、前記式(3)を通じて直流モード可否を別途に判断できる。
イントラ予測実行部334は、前記選択されたイントラ予測モード候補に対してのみイントラ予測を行うことによって、従来入力ブロックの特性に関係なくあらゆるイントラ予測モードに対してイントラ予測を行う場合に比べて符号化速度を向上させる一方、複雑度を低減させる。
図8は、本発明による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートである。図8を参照するに、ステップ810でDCTなどの周波数変換アルゴリズムを利用して、所定サイズの入力ブロックを周波数領域に変換する。
ステップ820で、前記周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報及び縦方向のエッジ情報を持つ係数間のエネルギーサイズの割合から前記入力ブロックに含まれたエッジ方向を判断して、入力ブロック内部画素の方向性を判断する。前述したように、DCT変換された入力ブロックの係数のうち、最右上側係数及び前記最右上側係数に隣接した係数は、入力ブロックの横方向のエッジ情報を含み、最左下側係数及び前記最左下側係数に隣接した係数は、入力ブロックの縦方向のエッジ情報を含む。したがって、前記係数間のエネルギーサイズの割合から入力ブロックの方向性を判断できる。
ステップ830で、前記判断された方向性と最も類似した方向性を持つイントラ予測モード候補を選択する。H.264標準案のような映像圧縮標準案では、入力ブロックのサイズによってあらかじめ規定された複数のイントラ予測モードを備えており、本発明では、前記複数のイントラ予測モードのうち、前記判断された方向性と最も類似した方向性を持つ少なくとも1つ以上のイントラ予測モード候補を選択する。
ステップ840で、利用可能なあらゆるイントラ予測モードによってイントラ予測を行うのではなく、前記選択されたイントラ予測モード候補のみによってイントラ予測を行う。これを通じて、従来に比べてイントラ予測符号化の速度を向上させることができ、イントラ予測時の演算複雑度を減少させることができる。
一方、前記決定されたイントラ予測モード情報は、最終的にビットストリームのヘッダにモード情報として含まれて復号化器に伝送され、前記ビットストリームを受信した復号化部では、前記モード情報からイントラ予測モードを判断してイントラ予測復号化を行う。
図9は、本発明による映像のイントラ予測復号化装置が適用される映像復号化装置を示すブロック図である。図9を参照するに映像復号化装置900は、エントロピーデコーダ910、再整列部920、逆量子化部930、逆変換部940、動き補償部950、イントラ予測部960及びフィルタ970を備える。ここで、イントラ予測部960は、本発明によるイントラ予測復号化装置に対応する。
エントロピーデコーダ910及び再整列部920は、圧縮されたビットストリームを受信してエントロピー復号化を行ってイントラ予測モード情報及び量子化された係数情報などを抽出する。逆量子化部930及び逆変換部940は、抽出されたイントラ予測モード情報及び量子化された係数に対する逆量子化及び逆変換を行って、変換係数、動きベクトル情報、ヘッダ情報及びイントラ予測モード情報などを抽出する。動き補償部950及びイントラ予測部960は、それぞれ復号化されたヘッダ情報を使用して符号化されたピクチャータイプによって予測ブロックを生成し、前記予測ブロックは、誤差値を表すD’に加えられてuF’が生成される。前記uF’は、フィルタ970を経て復元されたピクチャーF’が生成される。
図10は、本発明による映像のイントラ予測復号化方法を示すフローチャートである。
ステップ1010で、前記本発明によるイントラ予測符号化方法によって符号化されたビットストリームを受信し、前記ビットストリームのヘッダに備わったイントラ予測モード情報を利用して復号化する現在入力ブロックのイントラ予測モードを決定する。
ステップ1020で、前記決定されたイントラ予測モード情報によってイントラ予測を行って現在ブロックに対応する予測ブロックを生成し、前記予測ブロックと前記ビットストリームに含まれた残差値とを加えて現在ブロックを復元する。
本発明による映像のイントラ予測符号化方法はまた、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現できる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ(例えば、インターネットを通じた伝送)の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行されうる。
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明の本質的な特性かつ逸脱しない範囲で変形された形態で具現されうるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
本発明は、映像の圧縮関連の技術分野に好適に用いられる。
H.264標準案による輝度成分の16×16イントラ予測モードを示す図である。 H.264標準案による輝度成分の4×4イントラ予測モードを示す図である。 本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される映像符号化装置を示すブロック図である。 図3の本発明によるイントラ予測部の構成を示すブロック図である。 本発明による映像のイントラ予測符号化方法及び装置で利用される周波数変換されたブロック係数の特徴を説明するための図である。 本発明による映像のイントラ予測符号化方法及び装置で、入力ブロックの方向性を判断する過程を説明するための図である。 本発明によって、図5のイントラ予測モード候補選択部で、イントラ予測モード候補を選択する過程の実施形態を示す図である。 本発明によって、図5のイントラ予測モード候補選択部で、イントラ予測モード候補を選択する過程の実施形態を示す図である。 本発明による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートである。 本発明による映像のイントラ予測復号化装置が適用される映像復号化装置を示すブロック図である。 本発明による映像のイントラ予測復号化方法を示すフローチャートである。
符号の説明
330 イントラ予測部
331 周波数変換部
332 方向性判断部
333 イントラ予測モード候補選択部
334 イントラ予測実行部

Claims (21)

  1. 映像のイントラ予測符号化方法において、
    入力ブロックを周波数変換するステップと、
    前記周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から計算された前記入力ブロック内部のエッジ方向から、前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断するステップと、
    前記判断された画素の方向性に基づいて複数のイントラ予測モードのうち、イントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択するステップと、
    前記選択されたイントラ予測モード候補によって前記入力ブロックに対するイントラ予測を行うステップとを含み、
    前記イントラ予測モード候補を選択するステップは、
    前記周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で、直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率を計算し、前記比率が所定の臨界値未満である場合には、直流モードをイントラ予測モード候補に選択するステップを更に含む、ことを特徴とする映像のイントラ予測符号化方法。
  2. 前記周波数変換は、
    離散余弦変換であることを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  3. 前記横方向のエッジ情報を持つ係数は、前記周波数変換された入力ブロックの最右上側係数及び前記最右上側係数に隣接した係数を含み、前記縦方向のエッジ情報を持つ係数は、前記周波数変換された入力ブロックの最左下側係数及び前記最左下側係数に隣接した係数を含むことを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  4. 前記エネルギーサイズの比率をR、前記入力ブロックの垂直方向と前記入力ブロック内部のエッジ方向とがなす角をθとする時、
    R={(方向のエッジ情報を持つ係数それぞれの自乗の和)/(縦方向のエッジ情報を持つ係数それぞれの自乗の和)}と、
    θ=tan−1Rと、であることを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  5. 前記入力ブロックのサイズを4×4、前記周波数変換された入力ブロックのu(u=0,1,2,3)行目、v(v=0,1,2,3)列目の係数をF(u,v)とする時、前記入力ブロックの垂直方向と前記入力ブロック内部のエッジ方向とがなす角(θ)は、次の式
    Figure 0005401009

    を通じて計算されることを特徴とする請求項4に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  6. 前記イントラ予測モード候補を選択するステップは、
    前記判断された方向性と最も類似した方向を持つイントラ予測モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  7. 前記イントラ予測モード候補を選択するステップは、
    前記判断された方向性が互いに隣接した前記所定のイントラモードの中間領域に位置した場合、前記互いに隣接した所定のイントラモードをいずれもイントラ予測モード候補に選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  8. 前記入力ブロックのサイズをm×n、前記周波数変換された入力ブロックのu(u=0,1,2,…,m)行目、v(v=0,1,2,…,m)列目の係数をF(u,v)とする時、前記比率DDCは次の式
    Figure 0005401009

    を通じて計算されることを特徴とする請求項に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  9. 前記所定のイントラ予測モードは、H.264標準案によるイントラ予測モードであることを特徴とする請求項1に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
  10. 映像のイントラ予測符号化装置において、
    入力ブロックを周波数変換する周波数変換部と、
    前記周波数変換部で周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から計算された前記入力ブロック内部のエッジ方向から、前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断する方向性判断部と、
    前記判断された画素の方向性に基づいて、複数のイントラ予測モードのうち、イントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択するイントラ予測モード候補選択部と、
    前記選択されたイントラ予測モード候補によって、前記入力ブロックに対するイントラ予測を行うイントラ予測実行部とを備え、
    前記イントラ予測モード候補選択部は、
    前記周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率を計算し、前記比率が所定の臨界値未満である場合には、直流モードをイントラ予測モード候補に選択する、ことを特徴とする映像のイントラ予測符号化装置。
  11. 前記周波数変換部は、
    離散余弦変換を利用することを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  12. 前記横方向のエッジ情報を持つ係数は、前記周波数変換された入力ブロックの最右上側係数及び前記最右上側係数に隣接した係数を含み、前記縦方向のエッジ情報を持つ係数は、前記周波数変換された入力ブロックの最左下側係数及び前記最左下側係数に隣接した係数を含むことを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  13. 前記エネルギーサイズの比率をR、前記入力ブロックの垂直方向と前記入力ブロック内部のエッジ方向とがなす角をθとする時、
    R={(方向のエッジ情報を持つ係数それぞれの自乗の和)/(縦方向のエッジ情報を持つ係数それぞれの自乗の和)}、
    θ=tan−1Rであることを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  14. 前記入力ブロックのサイズを4×4、前記周波数変換された入力ブロックのu(u=0,1,2,3)行目、v(v=0,1,2,3)列目の係数をF(u,v)とする時、
    前記方向性判断部は、次の式
    Figure 0005401009

    を通じて、前記入力ブロックの垂直方向と前記入力ブロック内部のエッジ方向とがなす角(θ)を計算して前記方向性を判断することを特徴とする請求項13に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  15. 前記イントラ予測モード候補選択部は、
    前記判断された方向性と最も類似した方向を持つイントラ予測モードを選択することを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  16. 前記イントラ予測モード候補選択部は、
    前記判断された方向性が互いに隣接した前記所定のイントラモードの中間領域に位置した場合、前記互いに隣接した所定のイントラモードをいずれもイントラ予測モード候補に選択することを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  17. 前記入力ブロックのサイズをm×n、前記周波数変換された入力ブロックのu(u=0,1,2,…,m)行目、v(v=0,1,2,…,m)列目の係数をF(u,v)とする時、
    前記イントラ予測モード候補選択部は、次の式
    Figure 0005401009

    を通じて、前記比率DDCを計算することを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  18. 前記所定のイントラ予測モードは、H.264標準案によるイントラ予測モードであることを特徴とする請求項10に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
  19. 映像のイントラ予測復号化方法において、
    周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から計算された前記入力ブロック内部のエッジ方向から判断された画素の方向性に基づいて選択された所定のイントラ予測モードによって、イントラ予測符号化されたビットストリームを受信するステップと、
    前記受信されたビットストリームのヘッダに備わったイントラ予測モード情報を利用して復号化する現在ブロックのイントラ予測モードを決定するステップと、
    前記決定されたイントラ予測モードによってイントラ予測復号化を行うステップとを含み、
    前記受信されたビットストリームは、周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で、直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率が所定の臨界値未満である場合に、直流モードがイントラ予測モードとして選択されていることを示す情報を前記イントラ予測モード情報として含む、ことを特徴とする映像のイントラ予測復号化方法。
  20. 映像のイントラ予測復号化装置において、
    周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から計算された前記入力ブロック内部のエッジ方向から判断された画素の方向性に基づいて選択された所定のイントラ予測モードによって、イントラ予測符号化されたビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームのヘッダに備わったイントラ予測モード情報によってイントラ予測復号化するイントラ予測実行部を備え
    前記受信されたビットストリームは、周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で、直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率が所定の臨界値未満である場合に、直流モードがイントラ予測モードとして選択されていることを示す情報を前記イントラ予測モード情報として含む、ことを特徴とする映像のイントラ予測復号化装置。
  21. 入力ブロックを周波数変換するステップと、
    周波数変換された入力ブロックの係数のうち、横方向のエッジ情報を持つ係数と縦方向のエッジ情報を持つ係数との間のエネルギーサイズの割合から計算された前記入力ブロック内部のエッジ方向から、前記入力ブロックに備わった画素の方向性を判断するステップと、
    前記判断された画素の方向性に基づいて、複数のイントラ予測モードのうち、イントラ予測を行うイントラ予測モード候補を選択するステップと、
    前記選択されたイントラ予測モード候補によって前記入力ブロックに対するイントラ予測を行うステップとを含み、
    前記イントラ予測モード候補を選択するステップは、
    前記周波数変換された入力ブロックの全体エネルギー分布で、直流成分エネルギーの大きさを除外した交流成分エネルギーが持つ比率を計算し、前記比率が所定の臨界値未満である場合には、直流モードをイントラ予測モード候補に選択するステップを更に含む、映像のイントラ予測方法をコンピュータで行えるコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
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