JP6492847B2 - 映像符号化システム、映像符号化回路および映像符号化方法 - Google Patents

Description

本発明は、動画像を符号化する映像符号化システム、映像符号化回路および映像符号化方法に関し、特に符号化対象ブロックの画面内予測画像を生成する映像符号化システム、映像符号化回路および映像符号化方法に関する。

非特許文献１には、ITU-T 勧告H.265 規格にもとづく映像符号化方式であるHEVC（High Efficiency Video Coding）が記載されている。

HEVCでは、ディジタル化された映像の各フレームは符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）に分割され、ラスタスキャン順に各CTU が符号化される。各CTUは、クアッドツリー構造で、符号化ユニット（CU:Coding Unit）に分割されて符号化される。各CUは、予測ユニット（PU:Prediction Unit）に分割されて予測される。また、各CUの予測誤差は、クアッドツリー構造で、変換ユニット（TU: Transform Unit）に分割されて周波数変換される。

CUは、画面内予測（イントラ予測）またはフレーム間予測（インター予測）によって予測符号化される。以下、画面内予測を説明する。

画面内予測は、符号化対象フレームの参照画像から予測画像を生成する予測である。非特許文献１では、図１２に示す３３種類の角度画面内予測が定義されている。角度画面内予測は、符号化対象ブロック周辺の参照画素を図１２に示す３３種類の方向のいずれかに外挿して、画面内予測信号（予測画素）を生成する。

非特許文献１では、３３種類の角度画面内予測に加えて、符号化対象ブロック周辺の参照画素を平均するDC画面内予測、および、符号化対象ブロック周辺の参照画素を線形補間するPlanner画面内予測が定義されている。３３種類の角度画面内予測、DC画面内予測およびPlanner画面内予測のうち、使用する画面内予測を指定する数字を画面内予測のモード番号（または、単にモード）と呼ぶ。

３３種類の角度画面内予測は、以下の式で計算される。

((32 − iFact) × ref[n] ＋ iFact × ref[n+1] ＋ 16) >> 5 （１）

式（１）におけるiFactは、ブロック内の各行で同一の係数である。また、式（１）におけるref[n]とref[n+1]は、対象ブロックサイズとブロック内の画素位置によって定められた位置の参照画素である。また、式（１）における>>は、右方向へのビットシフトを示す。

ref[n]、ref[n+1]に相当する参照画素が選択される前に、左部の参照画素を上部に転写する処理が行われる。以下、左部の参照画素を上部に転写する処理を、図１３を参照して説明する。図１３は、HEVCの標準規格に定められている参照画素の転写処理を示す説明図である。

図１３を参照すると、左部参照画素における０番から３１番までの画素が、上部参照画素における−３３番から−２番までの画素のいずれかにそれぞれ転写される。各画素が転写される位置は、符号化対象ブロックのサイズやモードに依存する。転写される位置の具体的な決定方法は、H.265規格において、以下の式で規定されている。

ref[x] ＝ p[-1][-1 ＋ ((x × invAngle ＋ 12) >> 8)] （２）

式（２）におけるp[x][y]は、参照画素を表す。また、p[-1][y]は、左部参照画素を表す。また、式（２）におけるxは、上部参照画素に対応する番号である−２から−３２までの数値を取り得る。また、式（２）におけるinvAngleは、入力されたモードごとに定められている数値である。

図１４を参照して、ディジタル化された映像の各フレームの各CUを入力画像としてビットストリームを出力する一般的な映像符号化装置の構成と動作を説明する。

図１４は、一般的な映像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図１４に示す映像符号化装置は、変換部１２０１、量子化部１２０２、エントロピー符号化部１２０３、逆量子化／逆変換部１２０４、バッファ１２０５、予測部１２０６、および最適予測モード決定部１２０７を備える。

最適予測モード決定部１２０７は、CTU毎に、符号化コストを最小とする予測モードと予測ブロックの組み合わせを決定する。

予測部１２０６は、最適予測モード決定部１２０７が決定した予測モードおよび予測ブロックにもとづいて、CUの入力画像信号に対する予測信号を生成する。予測信号は、画面内予測またはインター予測にもとづいて生成される。

変換部１２０１は、最適予測モード決定部１２０７が決定したTUクアッドツリー構造にもとづいて、入力画像信号から予測信号を減じた予測誤差画像（予測誤差信号）を周波数変換する。変換部１２０１は、予測誤差信号の変換符号化において、周波数変換にもとづいた４×４、８×８、１６×１６または３２×３２ブロックサイズの直交変換を使用する。具体的には、イントラCUの輝度成分の４×４TUに対して、整数演算で近似した（整数精度の）DST （Discrete Sine Transform ：離散サイン変換）を使用する。その他のTUに対して、そのブロックサイズに対応する整数演算で近似した（整数精度の）DCT （Discrete Cosine Transform ：離散コサイン変換）を使用する。

量子化部１２０２は、変換部１２０１から供給される直交変換係数を量子化する。以下、量子化された直交変換係数を変換量子化値ということがある。逆量子化／逆変換部１２０４は、変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆量子化／逆変換部１２０４は、逆量子化した直交変換係数を逆変換する。逆変換された予測誤差画像は、予測信号が加えられて、バッファ１２０５に供給される。バッファ１２０５は、画像を参照画像として格納する。

High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Last Call) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 12th Meeting: Geneva, CH, 14-23 January 2013

図１４に示す予測部１２０６において実施される左部参照画素に対する間引き転写処理を、図１５を参照して説明する。図１５は、一般的な左部参照画素に対する間引き転写処理を行う間引き転写処理部の構成例を示すブロック図である。図１５に示す間引き転写処理部は、予測部１２０６に含まれる。

図１５に示す間引き転写処理部は、左部参照画素記憶部と、計算選択処理部と、invAngle変換処理部と、転写先画素記憶部とを含む。図１５に示す間引き転写処理部は、式（２）を用いて間引き転写処理を実施するように構成されている。なお、図１５に示す「３２」および近傍に記されている「／」は、３２本の配線が束ねられていることを意味する。

左部参照画素記憶部は、３２個の左部参照画素を保持する。計算選択処理部は、式（２）に従って計算する計算処理と、計算結果に基づいた選択処理とを行う。invAngle変換処理部は、入力されたモードをinvAngleに変換する。転写先画素記憶部は、転写された左部参照画素である、３２個の上部参照画素を保持する。

式（２）を用いて間引き転写処理が行われる場合、どの画素がどの位置に転写されるかは、計算選択処理部が式（２）に従って計算するまで確定しない。よって、計算選択処理部には、３２個の左部参照画素が全て転写される画素の候補として入力される。

また、計算選択処理部は、１個の転写先画素に対する計算処理と選択処理を行う。すなわち、式（２）を用いて間引き転写処理を実施するように構成された間引き転写処理部は、図１５に示すように、計算処理と選択処理を行う計算選択処理部を３２個含む。３２は、転写先画素記憶部が保持する上部参照画素の数である。

図１５に示すように、転写先画素記憶部に保持される３２個の転写先画素に、３２個の計算選択処理部が１つずつ対応している。

各計算選択処理部には、３２個の左部参照画素が全て入力される。各計算選択処理部は、計算したそれぞれの上部参照画素位置に対応する左部参照画素を、入力された３２個の中からそれぞれ１つ選択する。受け付けられたモードにおいて、各計算選択処理部が選択する左部参照画素は、全て異なる。

図１５に示す間引き転写処理部は、以下に説明するように動作する。間引き転写処理部は、外部からモード番号を受け付ける。invAngle変換処理部は、入力されたモード番号をinvAngleに変換する。次いで、invAngle変換処理部は、変換したinvAngleを、３２個の計算選択処理部それぞれに入力する。

各計算選択処理部には、左部参照画素記憶部に保持されている３２個の画素がそれぞれ全て入力される。各計算選択処理部は、入力されたinvAngleとそれぞれに定められた座標位置を用いて、式（２）に従って転写元になる左部参照画素を計算する。計算した後、各計算選択処理部は、左部参照画素記憶部から入力された３２個の左部参照画素の中から転写元になる左部参照画素をそれぞれ決定し、選択処理を行う。

上記のように、一般的な間引き転写処理を行う間引き転写処理部を構成する際、３２個の計算選択処理部を含めることが求められる。すなわち、入力が３２、出力が１の計算選択処理部を３２個含めることが求められる。その理由は、モードが入力され、規格に従って計算が実行されなければ、転写元になる左部参照画素が確定されないためである。よって、一般的な間引き転写処理において計算処理を行う構成要素が多く存在するため、計算処理の負荷が大きいという課題がある。

また、一般的な間引き転写処理部を含む映像符号化装置をハードウェア回路で実現する場合、３２個の計算選択処理部に相当する回路が含まれるため、予測部１２０６の回路規模が増大するという課題がある。すなわち、適切な位置の左部参照画素を転写先参照画素記憶回路に間引き転写する際、左部参照画素を選択するセレクタと選択位置を計算する回路に係る回路規模が大きくなり、符号化対象ブロックの画面内予測画像を生成する回路全体の規模が大きくなるという課題がある。

そこで、本発明は、間引き転写処理における計算処理を減らすことができる映像符号化システム、映像符号化回路および映像符号化方法を提供することを目的とする。

本発明による映像符号化システムは、参照画素を保持する参照画素保持手段と、参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持手段と、画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、参照画素保持手段において参照画素が保持されている位置を表す情報と、転写先参照画素保持手段において転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、転写先参照画素保持手段における所定の位置に転写される参照画素を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

本発明による映像符号化回路は、参照画素を保持する参照画素保持回路と、参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持回路と、画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、参照画素保持回路において参照画素が保持されている位置を表す情報と、転写先参照画素保持回路において転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、転写先参照画素保持回路における所定の位置に転写される参照画素を選択する選択回路とを備えることを特徴とする。

本発明による映像符号化方法は、参照画素を保持する参照画素保持手段と、参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持手段とを備える映像符号化システムにおいて実行される映像符号化方法であって、画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、参照画素保持手段において参照画素が保持されている位置を表す情報と、転写先参照画素保持手段において転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、転写先参照画素保持手段における所定の位置に転写される参照画素を選択することを特徴とする。

本発明によれば、間引き転写処理における計算処理を減らすことができる。

本発明による間引き転写処理手段１００の本実施形態の構成例を示すブロック図である。 本発明による選択手段１０４の本実施形態の構成例を示すブロック図である。 本実施形態における間引き転写処理手段１００による転写処理の動作を示すフローチャートである。 本発明による間引き転写処理回路２００の構成例を示すブロック図である。 本発明による選択回路２０４の構成例を示すブロック図である。 選択情報保持メモリ２０３に記憶される選択情報の例を示す説明図である。 選択情報保持メモリ２０３に記憶される選択情報の他の例を示す説明図である。 間引き転写処理回路２００による転写処理の動作を示すフローチャートである。 本発明による間引き転写処理回路３００の構成例を示すブロック図である。 本発明による映像符号化システムの機能を実現可能な情報処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明による映像符号化システムの概要を示すブロック図である。 ３３種類の角度イントラ予測の例を示す説明図である。 HEVCの標準規格に定められている参照画素の転写処理を示す説明図である。 一般的な映像符号化装置の構成例を示すブロック図である。 一般的な左部参照画素に対する間引き転写処理を行う間引き転写処理部の構成例を示すブロック図である。

［構成の説明］
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明による間引き転写処理手段１００の本実施形態の構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、間引き転写処理手段１００は、左部参照画素保持手段１０１と、転写先上部参照画素保持手段１０２と、選択情報保持手段１０３と、選択手段１０４とを含む。

左部参照画素保持手段１０１は、符号化対象ブロックの左側に位置する複数の参照画素を保持する機能を有する。左部参照画素保持手段１０１は、保持する参照画素の数だけ、参照画素が格納される格納箇所を含む。

転写先上部参照画素保持手段１０２は、左部参照画素保持手段１０１が保持する参照画素と同数、または異なる数の複数の参照画素を保持する機能を有する。転写先上部参照画素保持手段１０２は、保持する参照画素の数だけ、参照画素が格納される格納箇所を含む。

選択情報保持手段１０３は、予め定められた選択情報を保持する機能を有する。間引き転写処理手段１００にモード番号が入力されると、入力されたモード番号は、選択情報保持手段１０３に入力される。選択情報保持手段１０３は、入力されたモード番号に対応する選択情報を読み出す。

選択手段１０４は、転写先上部参照画素保持手段１０２に転写される左部参照画素を選択する機能を有する。選択手段１０４は、左部参照画素保持手段１０１に保持されている参照画素の一部と、選択情報保持手段１０３から読み出された選択情報を受け付ける。

画素の一部と選択情報を受け付けた後、選択手段１０４は、転写先上部参照画素保持手段１０２の一部の格納箇所に転写される左部参照画素を選択する。なお、図１に示すように、転写先上部参照画素保持手段１０２の一部の格納箇所には、左部参照画素保持手段１０１の一部の格納箇所が直接接続されている。

なお、図１に示す左部参照画素保持手段は、右部参照画素保持手段であってもよい。また、図１に示す転写先上部参照画素保持手段は、転写先下部参照画素保持手段であってもよい。

また、図１に示す左部参照画素保持手段および転写先上部参照画素保持手段は１列に並んだ格納箇所を含むが、左部参照画素保持手段および転写先上部参照画素保持手段は、２列に並んだ格納箇所、または２列以上の複数列に並んだ格納箇所を含んでもよい。

図２は、本発明による選択手段１０４の本実施形態の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、選択手段１０４は、セレクタ１０４−Ａと、セレクタ１０４−Ｂとを含む。図２には２個のセレクタが示されているが、選択手段１０４は、２個以上のセレクタを含んでもよい。

セレクタ１０４−Ａとセレクタ１０４−Ｂには、左部参照画素保持手段１０１に保持されている左部参照画素のうち、左部参照画素保持手段１０１に保持されている左部参照画素全体の数よりも少ない数の左部参照画素が入力される。

［動作の説明］
以下、本実施形態の間引き転写処理手段１００の動作を図３を参照して説明する。図３は、本実施形態における間引き転写処理手段１００による転写処理の動作を示すフローチャートである。

転写処理が開始されると、モード番号が間引き転写処理手段１００に入力される（ステップＳ１０１）。入力されたモード番号は、選択情報保持手段１０３に入力される。選択情報保持手段１０３は、入力されたモード番号に対応する選択情報を読み出す（ステップＳ１０２）。選択情報保持手段１０３は、読み出した選択情報を選択手段１０４に入力する。

選択手段１０４には、左部参照画素保持手段１０１に保持されている左部参照画素の一部が入力される。選択手段１０４は、入力された選択情報を用いて、転写先上部参照画素保持手段１０２に保持される転写先上部参照画素の格納箇所に入力される、左部参照画素を選択する（ステップＳ１０３）。

具体的には、選択手段１０４に入力された選択情報が、選択手段１０４内の各セレクタにそれぞれ入力される。各セレクタには、左部参照画素保持手段１０１に保持されている左部参照画素の一部が入力される。各セレクタは、入力された選択情報を用いて、対応する転写先上部参照画素の格納箇所に入力される、左部参照画素をそれぞれ選択する。

選択された左部参照画素は、転写先上部参照画素保持手段１０２の対応する格納箇所に入力される。また、左部参照画素が格納される格納箇所が直接接続されている、転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、接続元の左部参照画素がそのまま入力される。左部参照画素保持手段１０１に保持されている全ての左部参照画素を転写した後、間引き転写処理手段１００は、転写処理を終了する。

［効果の説明］
以下、本実施形態による効果を説明する。本実施形態における間引き転写処理手段は、左部参照画素保持手段と、転写先上部参照画素保持手段と、選択情報保持手段と、選択手段とを含む。本実施形態における転写先上部参照画素保持手段の一部の格納箇所は、左部参照画素保持手段の一部の格納箇所に直接接続されている。すなわち、全ての転写先参照画素に関する計算処理が求められないため、間引き転写処理手段は、間引き転写処理における計算処理を減らすことができる。

また、転写先上部参照画素保持手段の残りの格納箇所は、予め計算された、選択される可能性がある参照画素が格納される、全体より少ない数の左部参照画素保持手段の格納箇所にのみ、選択手段を介して接続されている。すなわち、本実施形態における間引き転写処理手段は、選択手段に入力される左部参照画素の数を３２個以下にできる。

また、本実施形態における選択手段は、予め選択情報保持手段に保持されている選択情報に基づいて、転写される参照画素を選択するように構成されている。すなわち、入力される左部参照画素の数が３２個よりも少なく、選択処理に係る計算処理が求められないため、本実施形態の間引き転写処理手段を含む映像符号化装置がハードウェア回路で実現された場合、選択手段を実現する回路の規模が削減される可能性がある。

［構成の説明］
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。図４は、本発明による間引き転写処理回路２００の構成例を示すブロック図である。

図４に示すように、間引き転写処理回路２００は、左部参照画素保持回路２０１と、転写先上部参照画素保持回路２０２と、選択情報保持メモリ２０３と、選択回路２０４とを含む。

左部参照画素保持回路２０１、転写先上部参照画素保持回路２０２、選択情報保持メモリ２０３および選択回路２０４は、それぞれ左部参照画素保持手段１０１、転写先上部参照画素保持手段１０２、選択情報保持手段１０３および選択手段１０４と同様の機能を有する。

左部参照画素保持回路２０１と転写先上部参照画素保持回路２０２は、例えば、レジスタ等の順序回路や、ANDゲートやORゲート等のゲートで構成される組み合わせ回路である。また、左部参照画素保持回路２０１と転写先上部参照画素保持回路２０２は、SRAM(Static Random Access Memory)や、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等のメモリ素子等で実現されてもよい。

選択情報保持メモリ２０３は、例えば、レジスタ等の順序回路や、ANDゲートやORゲート等のゲートで構成される組み合わせ回路である。また、選択情報保持メモリ２０３は、SRAMやDRAM等のメモリ素子等で実現されてもよい。

図５は、本発明による選択回路２０４の構成例を示すブロック図である。選択回路２０４は、セレクタ回路２０４−Ａと、セレクタ回路２０４−Ｂと、セレクタ回路２０４−Ｃとを含む。

なお、図５に示す「選択情報」の近傍に記されている「＼」は、複数の配線が束ねられていることを意味する。すなわち、各セレクタ回路への入力数および入力源は異なるため、セレクタ回路２０４−Ａ、セレクタ回路２０４−Ｂ、およびセレクタ回路２０４−Ｃには、同一の制御信号ではなく、それぞれ異なる選択情報が入力される。

本実施例における間引き転写処理回路２００は、符号化対象ブロックの最大サイズが３２ｘ３２である場合に対応している。よって、左部参照画素保持回路２０１は、最大３２個の左部参照画素を保持する。また、転写先上部参照画素保持回路２０２は、左部参照画素保持回路２０１が保持できる左部参照画素の数と同じ数の、３２個の転写先上部参照画素を保持できる。

本実施例では、−２番から−２６番までの転写先上部参照画素が格納される全ての格納箇所にセレクタ回路が１つずつ接続されている。各セレクタ回路には、２〜７個のいずれかの個数の左部参照画素が格納される格納箇所がそれぞれ接続されている。なお、図５において、転写先上部参照画素保持回路２０２の格納箇所および選択回路２０４のセレクタ回路は、一部省略されている。

また、図５に示すように、−１番と、−２７番から−３２番までの転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、同じ番号の左部参照画素が格納される格納箇所が直接接続されている。

次に、選択情報保持メモリ２０３に記憶される選択情報の具体例を、図５〜図７を参照して説明する。図６は、選択情報保持メモリ２０３に記憶される選択情報の例を示す説明図である。また、図７は、選択情報保持メモリ２０３に記憶される選択情報の他の例を示す説明図である。

図６に示すｘ座標は、転写先上部参照画素の番号である。また、図６に示すMode番号は、間引き転写処理回路２００に入力されるモード番号である。図６には、符号化対象ブロックの最大サイズが３２ｘ３２であるときの、セレクタ回路に接続される転写先上部参照画素保持回路２０２の格納箇所に入力される左部参照画素の番号の例が示されている。

図６を参照すると、例えばモード番号が１８の時、図５における−２番の転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、−２番の左部参照画素が入力される。同様に、モード番号が１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５の時、図５における−２番の転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、−２番、−３番、−３番、−３番、−５番、−７番、−１７番の左部参照画素がそれぞれ入力される。

よって、図５に示すように、−２番の転写先上部参照画素が格納される格納箇所に接続するセレクタ回路２０４−Ａには、−２番、−３番、−５番、−７番、−１７番の左部参照画素が入力されるように設計されている。

なお、図６に示す＊の箇所は、対応するモードにおいてｘ座標の番号の転写先上部参照画素が参照されないため、どの左部参照画素が入力されてもよいことを意味する。例えば、モード番号が２５の時、図５における−３番の転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、どの左部参照画素が入力されてもよい。

図７には、符号化対象ブロックの最大サイズが１６ｘ１６であるときの、セレクタ回路に接続される転写先上部参照画素保持回路２０２の格納箇所に入力される左部参照画素の番号の例が示されている。

図６に示す左部参照画素の番号と図７に示す左部参照画素の番号を比較すると、図７に示す左部参照画素の番号は、全て図６に示す左部参照画素の番号に一致する。

すなわち、符号化対象ブロックの最大サイズが３２ｘ３２であるときの選択情報さえ保持していれば、間引き転写処理回路２００は、どのサイズの符号化対象ブロックにも対応できる。符号化対象ブロックの最大サイズが３２ｘ３２であるときの選択情報を使用する場合、間引き転写処理回路２００は、符号化対象ブロックのサイズが常に最大のブロックサイズであるとみなして間引き転写処理を行う。

［動作の説明］
以下、本実施例の間引き転写処理回路２００の動作を図８を参照して説明する。図８は、間引き転写処理回路２００による転写処理の動作を示すフローチャートである。

転写処理が開始されると、モード番号が間引き転写処理回路２００に入力される（ステップＳ２０１）。入力されたモード番号は、選択情報保持メモリ２０３に入力される。選択情報保持メモリ２０３は、入力されたモード番号に対応する選択情報を読み出す（ステップＳ２０２）。選択情報保持メモリ２０３は、読み出した選択情報を選択回路２０４に入力する。

選択回路２０４に入力された選択情報は、選択回路２０４内の各セレクタ回路それぞれに入力される。また、選択回路２０４には、左部参照画素保持回路２０１に保持されている左部参照画素のうち、−２番から−３２番の左部参照画素が入力される。

選択回路２０４内の各セレクタ回路は、入力された選択情報を用いて、転写先上部参照画素保持回路２０２に保持される−２番から−２６番の転写先上部参照画素の格納箇所に入力される、左部参照画素をそれぞれ選択する（ステップＳ２０３）。

選択された左部参照画素は、転写先上部参照画素保持回路２０２の対応する格納箇所に入力される。また、左部参照画素が格納される格納箇所が直接接続されている、転写先上部参照画素が格納される格納箇所には、接続元の左部参照画素がそのまま入力される。左部参照画素保持回路２０１に保持されている全ての左部参照画素を転写した後、間引き転写処理回路２００は、転写処理を終了する。

［効果の説明］
以下、本実施例による効果を説明する。本実施例における間引き転写処理回路の選択回路は、予め選択情報保持メモリに保持されている選択情報に基づいて、転写される左部参照画素を選択するように構成されている。よって、選択処理に係る計算処理が求められず、セレクタ回路の回路規模が削減される可能性がある。

本実施例における画面内予測画像生成回路は、画面内予測画像を生成する前の処理を行う、左部参照画素が入力される間引き転写処理回路の回路規模を削減できる。その理由は、間引き転写処理回路に含まれるセレクタ回路が、入力されたモード番号に対応する選択情報を参照して転写元を選択することによって計算処理が不要になり、セレクタ回路の回路規模が削減されるためである。よって、ユーザは、画面内予測画像生成回路の回路規模を増大させずに画面内予測画像を生成できる。

また、本実施例における間引き転写処理回路において、一部の転写先上部参照画素に関する転写処理に対してセレクタ回路が不要であるため、選択回路の回路規模がより削減される可能性がある。

また、本実施例における間引き転写処理回路が、符号化対象ブロックが最大サイズであるときの選択情報のみを保持する場合、選択情報保持メモリのメモリ量が削減される可能性がある。

また、本実施例における間引き転写処理回路は、対称性を有するように容易に拡張される。図９は、本発明による間引き転写処理回路３００の構成例を示すブロック図である。

図９は、図４に示す間引き転写処理回路２００が拡張された間引き転写処理回路３００を示す。図９に示すように、間引き転写処理回路３００は、左部参照画素保持回路３０１と、転写先上部参照画素保持回路３０２と、選択情報保持メモリ３０３と、上部選択回路３０４と、上部参照画素保持回路３０５と、転写先左部参照画素保持回路３０６と、左部選択回路３０７とを含む。

左部参照画素保持回路３０１、転写先上部参照画素保持回路３０２、選択情報保持メモリ３０３および上部選択回路３０４は、それぞれ左部参照画素保持回路２０１、転写先上部参照画素保持回路２０２、選択情報保持メモリ２０３および選択回路２０４に対応する。

上部参照画素保持回路３０５、転写先左部参照画素保持回路３０６および左部選択回路３０７は、それぞれ左部参照画素保持回路３０１、転写先上部参照画素保持回路３０２および上部選択回路３０４と同様の機能を有する。

間引き転写処理回路３００にモード番号が入力されると、選択情報保持メモリ３０３は、入力されたモード番号に対応する選択情報を読み出す。選択情報保持メモリ３０３は、入力されたモード番号に基づいて、転写先上部参照画素保持回路３０２への転写処理、転写先左部参照画素保持回路３０６への転写処理、両方の回路への転写処理のいずれの転写処理を行うかを決定する。選択情報保持メモリ３０３は、決定した転写処理に基づいて、読み出す選択情報を決定する。

上部選択回路３０４と左部選択回路３０７は、読み出された選択情報に従って選択処理を実行する。上部選択回路３０４と左部選択回路３０７は、同様の機能を有する。間引き転写処理回路３００は、上部選択回路３０４と左部選択回路３０７の２つの選択回路を含む代わりに、上部選択手段と左部選択手段の両方の選択手段を提供する１つの選択回路のみを含んでもよい。

また、上記の各実施形態および各実施例を、ハードウェアで構成することも可能であるが、例えば記録媒体に記録されたコンピュータプログラムにより実現することも可能である。

図１０に示す情報処理システムは、プロセッサ１００１、プログラムメモリ１００２、映像データを格納するための記憶媒体（記録媒体）１００３、およびビットストリーム等のデータを格納するための記憶媒体１００４を備える。記憶媒体１００３と記憶媒体１００４とは、別個の記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体からなる記憶領域であってもよい。記憶媒体として、ハードディスク等の磁気記憶媒体を用いることができる。記憶媒体１００３において、少なくともプログラムが記憶される領域は、一時的でない有形な記憶領域（non-transitory tangible media ）である。

図１０に示された情報処理システムにおいて、プログラムメモリ１００２には、図１、図２のそれぞれに示された各ブロックの機能を実現するためのプログラムが格納される。そして、プロセッサ１００１は、プログラムメモリ１００２に格納されているプログラムに従って処理を実行することによって、図１に示された間引き転写処理手段の機能、または図２に示された選択手段の機能を実現する。

次に、本発明の概要を説明する。図１１は、本発明による映像符号化システムの概要を示すブロック図である。本発明による映像符号化システム１０は、所定のモード番号に対応する、転写される参照画素の情報が転写先ごとに示されている選択情報を用いて、所定の転写先に転写される参照画素を選択する選択手段１１（例えば、選択手段１０４）を備える。

そのような構成により、映像符号化システムは、間引き転写処理における計算処理を減らすことができる。

また、映像符号化システム１０は、参照画素を保持する参照画素保持手段と、参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持手段とを備え、参照画素保持手段に保持されている参照画素のうちの一部の画素は、選択手段１１を介さずに直接転写先参照画素保持手段に転写されてもよい。

そのような構成により、映像符号化システムは、選択手段の規模を全ての転写先参照画素に対して選択処理を行う場合に比べて削減できる。

また、選択手段１１は、転写される参照画素を選択するセレクタ（例えば、セレクタ１０４−Ａ、セレクタ１０４−Ｂ）を含み、セレクタに入力される参照画素の数は、参照画素保持手段に保持されている参照画素全体の数よりも少なくてもよい。

そのような構成により、映像符号化システムは、選択手段に含まれるセレクタの規模を、全ての参照画素が入力される場合に比べて削減できる。

また、選択情報は、対応する符号化対象ブロックのサイズよりも小さいサイズの符号化対象ブロックに対応する選択情報を包含してもよい。

そのような構成により、映像符号化システムは、選択情報が記憶される記憶手段の規模を、各サイズの符号化対象ブロックに対応する選択情報が全て記憶される場合に比べて削減できる。

また、参照画素保持手段は、左部参照画素を保持する左部参照画素保持手段（例えば、左部参照画素保持手段１０１）を含み、転写先参照画素保持手段は、左部参照画素が転写された画素である転写先上部参照画素を保持する転写先上部参照画素保持手段（例えば、転写先上部参照画素保持手段１０２）を含んでもよい。

また、参照画素保持手段は、上部参照画素を保持する上部参照画素保持手段（例えば、上部参照画素保持回路３０５）を含み、転写先参照画素保持手段は、上部参照画素が転写された画素である転写先左部参照画素を保持する転写先左部参照画素保持手段（例えば、転写先左部参照画素保持回路３０６）を含んでもよい。

本発明は、動画像符号化において画面内予測を行うシステムや、画面内予測を行う回路の用途に適用可能である。また、本発明は、上記の画面内予測が用いられた静止画の圧縮の用途にも適用可能である。

１０ 映像符号化システム
１１ 選択手段
１００ 間引き転写処理手段
１０１ 左部参照画素保持手段
１０２ 転写先上部参照画素保持手段
１０３ 選択情報保持手段
１０４ 選択手段
１０４−Ａ、１０４−Ｂ セレクタ
２００、３００ 間引き転写処理回路
２０１、３０１ 左部参照画素保持回路
２０２、３０２ 転写先上部参照画素保持回路
２０３、３０３ 選択情報保持メモリ
２０４ 選択回路
２０４−Ａ、２０４−Ｂ、２０４−Ｃ セレクタ回路
３０４ 上部選択回路
３０５ 上部参照画素保持回路
３０６ 転写先左部参照画素保持回路
３０７ 左部選択回路
１００１ プロセッサ
１００２ プログラムメモリ
１００３、１００４ 記憶媒体
１２０１ 変換部
１２０２ 量子化部
１２０３ エントロピー符号化部
１２０４ 逆量子化／逆変換部
１２０５ バッファ
１２０６ 予測部
１２０７ 最適予測モード決定部

Claims (10)

1. 参照画素を保持する参照画素保持手段と、
   前記参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持手段と、
   画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、前記参照画素保持手段において前記参照画素が保持されている位置を表す情報と、前記転写先参照画素保持手段において前記転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、前記転写先参照画素保持手段における所定の位置に転写される参照画素を選択する選択手段とを備える
   ことを特徴とする映像符号化システム。
2. 参照画素保持手段に保持されている参照画素のうちの一部の画素は、選択手段を介さずに直接転写先参照画素保持手段に転写される
   請求項１記載の映像符号化システム。
3. 選択手段は、転写される参照画素を選択するセレクタを含み、
   前記セレクタに入力される参照画素の数は、参照画素保持手段に保持されている参照画素全体の数よりも少ない
   請求項１または請求項２記載の映像符号化システム。
4. 選択情報は、対応する符号化対象ブロックのサイズよりも小さいサイズの符号化対象ブロックに対応する選択情報を包含する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の映像符号化システム。
5. 参照画素保持手段は、左部参照画素を保持する左部参照画素保持手段を含み、
   転写先参照画素保持手段は、前記左部参照画素が転写された画素である転写先上部参照画素を保持する転写先上部参照画素保持手段を含む
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の映像符号化システム。
6. 参照画素保持手段は、上部参照画素を保持する上部参照画素保持手段を含み、
   転写先参照画素保持手段は、前記上部参照画素が転写された画素である転写先左部参照画素を保持する転写先左部参照画素保持手段を含む
   請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の映像符号化システム。
7. 参照画素を保持する参照画素保持回路と、
   前記参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持回路と、
   画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、前記参照画素保持回路において前記参照画素が保持されている位置を表す情報と、前記転写先参照画素保持回路において前記転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、前記転写先参照画素保持回路における所定の位置に転写される参照画素を選択する選択回路とを備える
   ことを特徴とする映像符号化回路。
8. 参照画素保持回路に保持されている参照画素のうちの一部の画素は、選択回路を介さずに直接転写先参照画素保持回路に転写される
   請求項７記載の映像符号化回路。
9. 選択回路は、転写される参照画素を選択するセレクタ回路を含み、
   前記セレクタ回路に入力される参照画素の数は、参照画素保持回路に保持されている参照画素全体の数よりも少ない
   請求項７または請求項８記載の映像符号化回路。
10. 参照画素を保持する参照画素保持手段と、前記参照画素が転写された画素である転写先参照画素を保持する転写先参照画素保持手段とを備える映像符号化システムにおいて実行される映像符号化方法であって、
    画面内予測の種類を指定する数字である所定のモード番号に対応する、前記参照画素保持手段において前記参照画素が保持されている位置を表す情報と、前記転写先参照画素保持手段において前記転写先参照画素が保持される位置を表す情報との対応関係を示す選択情報を用いて、前記転写先参照画素保持手段における所定の位置に転写される参照画素を選択する
    ことを特徴とする映像符号化方法。

Images