KR20100085199A - 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램 - Google Patents

Abstract

종래 기술에 사용되는 외삽의 방법으로 화면 내 예측 신호를 생성한 경우, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도가 저하되어 버려, 복잡한 그림을 갖는 화상 신호를 효율 좋게 예측할 수 없는 과제가 있다.
블록 분할기(102)가 입력 화상을 복수의 영역으로 분할한다. 예측 신호 생성기(103)는, 그 영역 중 처리 대상이 되는 대상 영역에 포함되는 화소 신호에 대하여, 예측 신호를 생성하고, 대상 영역의 텍스처 신호를 형성하는 텍스처 합성 방법을 사용하여, 예측 신호를 생성한다. 감산기(105)는, 대상 영역의 화소 신호와 예측 신호와의 잔차 신호를 구하여, 변환기(106) 및 양자화기(107)는 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성한다.

Description

화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램{IMAGE PREDICTIVE CODING DEVICE, IMAGE PREDICTIVE CODING METHOD, IMAGE PREDICTIVE CODING PROGRAM, IMAGE PREDICTIVE DECODING DEVICE, IMAGE PREDICTIVE DECODING METHOD AND IMAGE PREDICTIVE DECODING PROGRAM}

본 발명은, 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램에 관한 것으로, 특히, 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 부호화 및 복호하는 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램에 관한 것이다.

정지화상이나 동화상 데이터의 전송이나 축적을 효율 좋게 행하기 위해서, 압축 부호화 기술이 사용된다. 동화상의 경우에는 MPEG-1 내지 4나 ITU(International Telecommunication Union) H.261 내지 H.264의 방식이 널리 사용되고 있다.

이 부호화 방식에서는, 부호화의 대상이 되는 화상을 복수의 블록으로 분할한 다음 부호화·복호 처리를 한다. 화면 내의 예측 부호화에서는, 대상 블록과 같은 화면 내에 있는 인접하는 기(旣) 재생의 화상 신호(압축된 화상 데이터가 복원된 것)를 사용하여 예측 신호를 생성한 다음, 그 예측 신호를 대상 블록의 신호로부터 뺄셈한 차분 신호를 부호화한다. 화면간의 예측 부호화에서는, 대상 블록과 다른 화면 내에 있는 인접하는 기재생의 화상 신호를 참조하여, 움직임을 보정하고, 예측 신호를 생성하고, 그 예측 신호를 대상 블록의 신호로부터 뺄셈한 차분 신호를 부호화한다.

예를 들면, H.264의 화면 내 예측 부호화에서는, 부호화의 대상이 되는 블록에 인접하는 기재생의 화소치를 소정의 방향에 외삽하여 예측 신호를 생성하는 방법을 채용하고 있다. 도 18은, ITU H.264에 사용되는 화면 내 예측 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 18a에 있어서, 대상 블록(1802)은 부호화의 대상이 되는 블록이고, 그 대상 블록(1802)의 경계에 인접하는 화소 A 내지 M으로 이루어지는 화소군(1801)은 인접 영역이고, 과거의 처리에 있어서 이미 재생된 화상 신호이다.

이 경우, 대상 블록(1802)의 바로 위에 있는 인접 화소인 화소군(1801)을 아래쪽으로 늘려 예측 신호를 생성한다. 또한 도 18b에서는, 대상 블록(1804)의 왼쪽에 있는 기재생 화소(I 내지 L)를 오른쪽으로 늘려 예측 신호를 생성한다. 예측 신호를 생성하는 구체적인 방법은 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다. 이와 같이 도 18a 내지 18i에 도시하는 방법으로 생성된 9개의 예측 신호의 각각을 대상 블록의 화소 신호와의 차분을 취하고, 차분치가 가장 작은 것을 최적의 예측 신호로 한다. 이상과 같이, 화소를 외삽(外揷)함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이상의 내용에 관해서는, 하기 특허문헌 1에 기재되어 있다.

통상의 화면간 예측 부호화에서는, 부호화의 대상이 되는 블록에 관해서, 그 화소 신호에 유사한 신호를 이미 재생 완료의 화면으로부터 탐색한다는 방법으로 예측 신호를 생성한다. 그리고, 대상 블록과 탐색한 신호가 구성하는 영역과의 사이가 공간적인 변위량인 움직임 벡터와, 대상 블록의 화소 신호와 예측 신호와의 잔차 신호를 부호화한다. 이와 같이 블록마다 움직임 벡터를 탐색하는 수법은 블록 매칭이라고 불린다.

도 4는, 블록 매칭 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 여기에서는, 부호화 대상의 화면(401)상의 대상 블록(402)을 예로 예측 신호의 생성 순서를 설명한다. 화면(403)은 이미 재생 완료이고, 영역(404)은 대상 블록(402)과 공간적으로 동일 위치의 영역이다. 블록 매칭에서는, 영역(404)을 둘러싸는 탐색범위(405)를 설정하고, 이 탐색범위의 화소 신호로부터 대상 블록(402)의 화소 신호와의 절대치 오차합이 최소가 되는 영역(406)을 검출한다. 이 영역(406)의 신호가 예측 신호가 되어, 영역(404)으로부터 영역(406)으로의 변위량이 움직임 벡터(407)로서 검출된다. H.264에서는, 화상의 국소적인 특징의 변화에 대응하기 위해서, 움직임 벡터를 부호화하는 블록 사이즈가 다른 복수의 예측 타입을 준비하고 있다. H.264의 예측 타입에 관해서는, 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있다.

동화상 데이터의 압축 부호화에서는, 각 프레임의 부호화 순서는 임의이어도 좋다. 이 때문에, 재생 완료 화면을 참조하여 예측 신호를 생성하는 화면간 예측에도, 부호화 순서에 관해서 3종류의 수법이 있다. 제 1 수법은, 재생순으로 과거의 재생 완료 화면을 참조하여 예측 신호를 생성하는 전(前) 방향 예측이고, 제 2 수법은, 재생순으로 미래의 재생 완료 화면을 참조하는 후(後) 방향 예측이고, 제 3 수법은, 전 방향 예측과 후 방향 예측을 함께 행하여, 2 개의 예측 신호를 평균화하는 쌍방향 예측이다. 화면간 예측의 종류에 관해서는, 예를 들면 특허문헌 3에 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 미국특허공보 제6765964호

특허문헌 2 : 미국특허공보 제7003035호

특허문헌 3 : 미국특허공보 제6259739호

그러나, 종래 기술에서는, 부호화에 의한 일그러짐(예를 들면 양자화 잡음)을 포함하는 재생 화소치를 카피(copy)함으로써 각 화소의 예측 신호를 생성하기 때문에, 예측 신호도 그 일그러짐을 포함하게 된다. 부호화에 의한 일그러짐을 포함하는 예측 신호는, 잔차 신호의 부호량 증가나 재생 화질 열화 등 부호화 효율을 저하시키는 요인이 된다.

부호화에 의한 일그러짐의 영향은, 예측 신호의 평활화로 억제 가능하고, 2 개의 예측 신호를 평균화하는 쌍방향 예측에 의해서도 억제 가능하다. 그러나, 쌍방향 예측은, 2 개의 예측 신호를 재생측에서 생성하기 위해서, 2 개의 움직임 벡터를 부호화할 필요가 있기 때문에, 예측 신호의 평활화 효과를 높이기 위해서 평균화하는 신호의 수를 늘리면, 부호화해야 하는 움직임 벡터의 개수도 증가하여 버린다.

또, 종래 기술에 사용되는 외삽에 의한 예측 신호의 생성 방법으로 화면 내 예측 신호를 생성한 경우, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도가 저하되어 버리는 문제가 있다. 또한, 도 18에 도시하는 기하학적인 방향에서 화소치를 늘리는 방법은, 복잡한 텍스처 신호(그림)를 갖는 화상 신호를 효율 좋게 예측할 수 없다는 문제가 있다. 또, 도 18에 도시하는 바와 같이 인접하는 화소군(예를 들면 1801, 1803, 1805…)은 복호된 화소치이고, 부호화에 의한 일그러짐(예를 들면 양자화 잡음)이 포함되어 있기 때문에, 이것에 기초하여 예측 신호를 생성하면, 예측 신호 중에도 부호화 일그러짐을 포함하게 된다.

그래서, 상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있는 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치는, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, 영역 분할 수단에 의해 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 수단을 구비하고, 예측 신호 생성 수단은, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 수단과, 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 수단을 갖고, 텍스처 합성 수단은, 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고, 부호화 수단은, 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 화상 예측 부호화 장치가, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과, 화상 예측 부호화 장치가, 영역 분할 스텝에서 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 화상 예측 부호화 장치가, 예측 신호 생성 스텝에서 생성된 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과, 화상 예측 부호화 장치가, 잔차 신호 생성 스텝에서 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 스텝을 구비하고, 예측 신호 생성 스텝은, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 스텝과, 예측 관련 정보 생성 스텝에서 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 스텝을 갖고, 텍스처 합성 스텝은, 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고, 부호화 스텝은, 예측 관련 정보 생성 스텝에서 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 프로그램은, 컴퓨터를, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, 영역 분할 수단에 의해 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 수단으로 기능시키고, 예측 신호 생성 수단은, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 수단과, 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 수단을 갖고, 텍스처 합성 수단은, 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고, 부호화 수단은, 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 한다.

이러한 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법 및 화상 예측 부호화 프로그램에 의하면, 입력 화상이 복수의 영역으로 분할되고, 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호가 생성되고, 그 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호가 생성되고, 그 잔차 신호가 부호화된다. 여기에서, 예측 신호는, 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 복수의 텍스처 신호를 특정의 텍스처 합성 방법에 의해 가공하는 것으로 생성된다. 또, 생성된 예측 관련 정보도 잔차 신호와 같이 부호화된다. 이와 같이, 복수의 텍스처 신호에 기초하여 예측 신호가 생성되기 때문에, 예측 신호에 포함되는 잡음을 저감할 수 있다. 또한, 이들 복수의 텍스처 신호는 적은 예측 관련 정보로 효율 좋게 생성하는 것이 가능하다. 따라서, 잡음이 적은 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 지정 영역과 대상 영역이 같은 형상인 것이 바람직하다. 이 영역의 형상을 같게 하는 것으로, 더욱 간이하게 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 텍스처 합성 수단은, 대상 영역을 복수의 소영역으로 분할하고, 분할된 각 소영역에 대해서, 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 소영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 소영역의 예측 신호를 생성하고, 생성된 각 소영역의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

이 경우, 대상 영역이 분할되고, 분할된 각 소영역에 관해서 예측 신호가 생성되고, 소영역마다의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역의 예측 신호가 생성된다. 이 때문에, 최종적으로 생성되는 대상 영역의 예측 신호의 성능을 더욱 높이는 것이 가능해진다. 즉, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 템플릿 신호가 복수의 텍스처 신호에 포함되는 것이 바람직하다.

템플릿 신호는, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 생성하는 방법이 포함되는 예측 관련 정보에 기초하여 생성된다. 즉, 템플릿 신호는, 대상 영역의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 신호이다. 이 때문에, 그 템플릿 신호를 포함하는 텍스처 신호를 이용하는 것으로, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 텍스처 합성 수단은, 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수에 의한 가중 평균 처리를 실시함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예측 신호를 생성할 때에 텍스처 신호가 평균화되기 때문에, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 예측 관련 정보가 대상 영역의 공간적인 변위량을 나타내는 움직임 벡터를 포함하는 것이 바람직하다. 이 움직임 벡터를 사용함으로써, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 더욱 용이하게 도출할 수 있기 때문에, 예측 신호를 더욱 간이하게 생성하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치에서는, 텍스처 합성 수단은, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 복수의 기재생 화상으로부터 탐색하는 것이 바람직하다.

이 경우, 복수의 기재생 화상 중으로부터 유사 영역을 탐색할 수 있기 때문에, 지정 영역과의 상관이 더욱 높은 유사 영역을 추출하는 것이 가능해진다. 이 결과, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치는, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과, 데이터 해석 수단에 의해 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고, 예측 신호 생성 수단은, 데이터 해석 수단에 의해 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 방법은, 화상 예측 복호 장치가, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 스텝과, 화상 예측 복호 장치가, 데이터 해석 스텝에서 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과, 화상 예측 복호 장치가, 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 화상 예측 복호 장치가, 예측 신호 생성 스텝에서 생성된 예측 신호와 잔차 신호 복원 스텝에서 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고, 예측 신호 생성 스텝은, 데이터 해석 스텝에서 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 프로그램은, 컴퓨터를, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과, 데이터 해석 수단에 의해 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단으로 기능시키고, 예측 신호 생성 수단은, 데이터 해석 수단에 의해 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램에 의하면, 압축 데이터로부터 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 신호가 생성되는 동시에, 그 압축 데이터로부터 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호가 복원되고, 예측 신호와 재생 잔차 신호를 가산함으로써 대상 영역의 화소 신호가 복원된다. 여기에서, 예측 신호는, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 복수의 텍스처 신호를 특정의 텍스처 합성 방법에 의해 가공하는 것으로 생성된다. 이와 같이, 복수의 텍스처 신호에 기초하여 예측 신호가 생성되기 때문에, 예측 신호에 포함되는 잡음을 저감할 수 있다. 또한, 이들 복수의 텍스처 신호는, 적은 예측 관련 정보로 효율 좋게 생성하는 것이 가능하다. 따라서, 잡음이 적은 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 지정 영역과 대상 영역이 같은 형상인 것이 바람직하다. 이 경우, 지정 영역과 대상 영역을 같이 설정하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 간이하게 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 예측 신호 생성 수단은, 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하여, 대상 영역을 복수의 소영역으로 분할하고, 분할된 각 소영역에 대해서, 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 소영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 소영역의 예측 신호를 생성하고, 생성된 각 소영역의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

이 경우, 대상 영역이 분할되고, 분할된 각 소영역에 관해서 예측 신호가 생성되고, 소영역마다의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역의 예측 신호가 생성된다. 이 때문에, 최종적으로 생성되는 대상 영역의 예측 신호의 성능을 더욱 높이는 것이 가능해진다. 즉, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 템플릿 신호가 복수의 텍스처 신호에 포함되는 것이 바람직하다.

템플릿 신호는, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 생성하는 방법이 포함되는 예측 관련 정보에 기초하여 생성된다. 즉, 템플릿 신호는, 대상 영역의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 신호이다. 이 때문에, 그 템플릿 신호를 포함하는 텍스처 신호를 이용하는 것으로, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 예측 신호 생성 수단은, 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수에 의한 가중 평균 처리를 실시함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예측 신호를 생성할 때에 텍스처 신호가 평균화되기 때문에, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 예측 관련 정보가 대상 영역의 공간적인 변위량을 나타내는 움직임 벡터를 포함하는 것이 바람직하다. 이 움직임 벡터를 사용함으로써, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 더욱 용이하게 도출할 수 있기 때문에, 예측 신호를 더욱 간이하게 생성하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 화상 예측 복호 장치에서는, 예측 신호 생성 수단은, 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 복수의 기재생 화상으로부터 탐색하는 것이 바람직하다.

이 경우, 복수의 기재생 화상 중으로부터 유사 영역을 탐색할 수 있기 때문에, 지정 영역과의 상관이 더욱 높은 유사 영역을 추출하는 것이 가능해진다. 이 결과, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치는, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, 상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, 상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 수단을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하고, 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하고, 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성할 수 있다. 여기에서, 본 발명에서는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역과 상기 대상 영역에 접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역과 상기 대상 영역에 접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 텍스처 신호 및 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역과 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용하여, 기재생의 화상 영역으로부터 인접 영역에 대하여 오차가 가장 적은 영역을 예측 인접 영역으로서 검출하고, 그 예측 인접 영역에 인접하는 동시에 대상 영역에 대응하는 화소군을 대상 영역의 텍스처 신호로 하는 것으로, 텍스처가 복잡한 경우에도 인접 영역과 같은 그림의 예측 신호를 생성할 수 있고, 또한 대상 영역의 경계로부터 떨어져 있어도 같은 그림의 텍스처 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 부호화 수단은, 상기 텍스처 합성 방법을 나타내는 관련 정보를 부호화하여, 상기 부호화 수단에 의해 부호화된 부호화 신호와 함께, 부호화된 상기 관련 정보를 송출하는 송출 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 텍스처 합성 방법을 관련하는 관련 정보를 부호화하여, 부호화된 부호화 신호와 함께, 부호화된 관련 정보를 송출할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 수신측에 알릴 수 있고, 수신측에서는 이 알려준 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성할 수 있기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또, 인접 영역에 기초하여 기재생의 화상 영역과의 사이에서의 차분치가 큰 차가 없는 경우에 있어서의 불확정성의 과제는, 예를 들면, 템플릿 매칭에 의해서 상관이 높아지도록 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 복수의 텍스처 신호에 대하여 가중 평균 처리를 함으로써, 각각의 텍스처에 포함되는 부호화 일그러짐을 억제하는 효과가 있고, 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 장치는, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, 상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, 상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 수단을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하고, 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하고, 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성할 수 있다. 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치는, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하여, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하고, 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하고, 복원된 화소 신호를 참조화상으로서 기억할 수 있다. 그리고, 기억되어 있는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역과 상기 대상 영역에 접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다.

이것에 의해, 대상 영역과 상기 대상 영역에 접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 텍스처 신호 및 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역과 이것에 접하는 인접 영역과의 상관이 높은 성질을 이용하여, 기재생의 화상 영역으로부터 대상 인접 영역에 대하여 오차가 가장 적은 영역을 예측 인접 영역으로서 검출하고, 그 예측 인접 영역에 인접하는 동시에 대상 영역에 대응하는 화소군을 대상 영역의 텍스처 신호로 하는 것으로, 텍스처가 복잡한 경우에도 대상 인접 영역과 같은 그림의 예측 신호를 생성할 수 있고, 또한 대상 영역의 경계로부터 떨어져 있어도 같은 그림의 텍스처 신호를 생성할 수 있다.

또, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 압축 데이터는, 텍스처 합성 방법을 나타내는 관련 정보를 포함하고, 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 관련 정보를 이용하여 상기 대상 영역의 텍스처 신호를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 압축 데이터에는, 텍스처 합성 방법을 나타내는 관련 정보가 포함되어 있고, 이 관련 정보를 이용하여 대상 영역의 텍스처 신호를 형성할 수 있다. 이것에 의해, 수신측에서는 텍스처 합성 방법을 알 수 있고, 이 알려준 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성할 수 있기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 상관이 높아지도록, 예를 들면 템플릿 매칭에 의해서 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또, 인접 영역에 기초하여 기재생의 화상 영역과의 사이에서의 차분치가 큰 차가 없는 경우에 있어서의 불확정성의 과제는, 예를 들면 템플릿 매칭에 의해서 상관이 높아지도록 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. 또, 본 발명에 의하면, 복수의 텍스처 신호를 가중 평균 처리를 함으로써, 각각의 텍스처에 포함되는 부호화 일그러짐을 억제하는 효과가 있고, 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치에 있어서의 상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 각각 생성된 텍스처 신호를 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 장치는, 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성한다.

본 발명에 의하면, 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하여, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하고, 예측 신호와 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 대상 영역의 화소 신호를 복원할 수 있다. 그리고, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또, 본 발명은, 상기한 바와 같이 화상 예측 부호화 장치 및 화상 예측 복호 장치의 발명으로서 기술할 수 있는 것 외에, 아래와 같이 동화상 부호화 방법, 동화상 부호화 프로그램, 동화상 복호 방법 및 동화상 복호 프로그램의 발명으로서도 기술할 수 있다. 이것은 카테고리 등이 다를 뿐이며, 실질적으로 동일한 발명이고, 같은 작용 및 효과를 갖는다.

본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과, 상기 영역 분할 스텝에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과, 상기 잔차 신호 생성 스텝에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 스텝을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과, 상기 영역 분할 스텝에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과, 상기 잔차 신호 생성 스텝에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 스텝을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 방법은, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 스텝에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 화상 예측 복호 방법은, 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과, 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 부호화 프로그램은, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 모듈과, 상기 영역 분할 모듈에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과, 상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 모듈과, 상기 잔차 신호 생성 모듈에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 모듈을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 모듈은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 화상 예측 부호화 프로그램은, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 모듈과, 상기 영역 분할 모듈에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과, 상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 모듈과, 상기 잔차 신호 생성 모듈에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 모듈을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 모듈은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 프로그램은, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 모듈과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과, 상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 모듈에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 모듈을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 모듈은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 화상 예측 복호 방법은, 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 모듈과, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과, 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 모듈을 구비하고, 상기 예측 신호 생성 모듈은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램에 의하면, 하나의 움직임 벡터 등, 적은 예측 관련 정보에 기초하여 다수의 텍스처 신호를 생성할 수 있기 때문에, 텍스처 신호가 평활화 처리를 동반하는 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 영역의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 도 1에 도시하는 예측 신호 생성기를 도시하는 블록도.
도 3은 도 2에 도시하는 텍스처 합성기를 도시하는 블록도.
도 4는 예측 관련 정보 생성 처리(블록 매칭 처리)를 설명하기 위한 모식도로, 도 4a는 참조화상을 도시하고, 도 4b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 5는 도 3에 도시하는 텍스처 생성기를 도시하는 블록도.
도 6은 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리에 관한 모식도로, 도 6a는 참조화상을 도시하고, 6b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 7은 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리의 변형예에 관한 제 1 모식도로, 도 7a는 참조화상을 도시하고, 도 7b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 8은 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리의 변형예에 관한 제 2 모식도로, 도 8a는 참조화상을 도시하고, 도 8b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 9는 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리의 변형예에 관한 제 3 모식도로, 도 9a는 참조화상을 도시하고, 도 9b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 10은 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리의 변형예에 관한 제 4 모식도로, 도 10a는 참조화상을 도시하고, 도 10b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 11은 템플릿 신호의 형상과 텍스처 신호의 형상이 다른 제 1 경우의 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리에 관한 모식도로, 도 11a는 참조화상을 도시하고, 도 11b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 12는 템플릿 신호의 형상과 텍스처 신호의 형상이 다른 제 2 경우의 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리에 관한 모식도로, 도 12a는 참조화상을 도시하고, 도 12b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 13은 예측 관련 정보 생성 처리(블록 매칭 처리)의 변형예를 설명하기 위한 모식도로, 도 13a는 참조화상을 도시하고, 도 13b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면.
도 14는 매칭 처리 및 후보 텍스처 생성 처리에 있어서 화면 내 예측 방법을 사용하는 변형예를 설명하기 위한 모식도.
도 15는 후보 텍스처 신호의 생성 방법 및 합성 방법의 순서를 설명하기 위한 플로차트.
도 16은 후보 텍스처 신호의 선택 방법의 순서의 변형예를 설명하기 위한 플로차트.
도 17은 도 1에 도시하는 화상 예측 부호화 장치의 화상 예측 부호화 방법의 순서를 도시하는 플로차트.
도 18은 화면 내 예측 방법을 설명하기 위한 모식도.
도 19는 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치를 도시하는 블록도.
도 20은 도 19에 도시하는 텍스처 합성기를 도시하는 블록도.
도 21은 도 19에 도시하는 화상 예측 복호 장치의 화상 예측 복호 방법의 순서를 도시하는 플로차트.
도 22는 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 방법을 실행할 수 있는 프로그램을 도시하는 블록도.
도 23은 도 22에 도시하는 예측 신호 생성 모듈을 도시하는 블록도.
도 24는 도 23에 도시하는 텍스처 합성 모듈을 도시하는 블록도.
도 25는 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 방법을 실행할 수 있는 프로그램을 도시하는 블록도.
도 26은 기록매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 도시하는 도면.
도 27은 기록매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도.
도 28은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치를 도시하는 블록도.
도 29는 화상 예측 부호화 장치에 사용되는 예측 신호 생성기(103X)를 도시하는 블록도.
도 30은 텍스처 합성기(201X)를 도시하는 블록도.
도 31은 텍스처 생성 방법에 있어서의 매칭 처리를 설명하기 위한 모식도.
도 32는 텍스처 생성기(307X)에 있어서의 텍스처 생성 방법을 도시하는 플로차트.
도 33은 대상 인접 영역의 형상의 일례를 도시하는 도면.
도 34는 다른 대상 인접 영역의 형상의 일례를 도시하는 도면.
도 35는 화상 예측 부호화 장치(100X)에서의 화상 예측 부호화 방법을 도시하는 플로차트.
도 36은 변형예에 있어서의 합성 텍스처 신호의 생성 방법을 도시하는 플로차트.
도 37은 화상 예측 복호 장치(900X)를 도시하는 블록도.
도 38은 텍스처 합성기(908X)를 도시하는 블록도.
도 39는 화상 예측 복호 장치(900X)의 화상 예측 복호 방법을 도시하는 플로차트로, 기록매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도.
도 40은 화상 예측 부호화 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도.
도 41은 예측 신호 생성 모듈(P103X)의 모듈을 도시하는 블록도.
도 42는 화상 예측 복호 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 실시형태를 상세하게 설명한다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일 또는 동등한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.

<제 1 실시형태>

도 1은, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)를 도시하는 블록도이다. 이 화상 예측 부호화 장치(100)는, 입력단자(101), 블록 분할기(102), 예측 신호 생성기(103), 프레임 메모리(104), 감산기(105), 변환기(106), 양자화기(107), 역양자화기(108), 역변환기(109), 가산기(110), 엔트로피 부호화기(111) 및 출력단자(112)를 구비하고 있다. 변환기(106) 및 양자화기(107)는, 부호화 수단으로서 기능한다.

입력단자(101)는, 복수장의 화상으로 이루어지는 동화상의 신호를 입력하는 단자이다.

블록 분할기(102)는, 입력단자(101)로부터 입력된 신호로 나타내지는 부호화의 대상되는 화상을 복수의 영역으로 분할한다. 본 실시형태에서는, 8×8의 화소로 이루어지는 블록으로 분할하지만, 그 이외의 블록의 크기 또는 형태로 분할하여도 좋다.

예측 신호 생성기(103)는, 부호화 처리의 대상이 되는 대상 영역(대상 블록)에 대하여 예측 신호를 생성하고, 그 예측 신호를 감산기(105)에 출력하여, 예측 방법에 관한 정보를 엔트로피 부호화기(111)에 출력하는 부분이다. 이 예측 신호 생성기(103)의 구체적인 처리에 관해서는 후술한다.

감산기(105)는, 라인(L102)을 경유하여 입력된 블록 분할기(102)에서 분할되어 얻어진 대상 영역으로부터, 라인(L103)을 경유하여 입력된 예측 신호 생성기(103)에서 생성된 예측 신호를 감산하여, 잔차 신호를 생성하는 부분이다. 감산기(105)는, 감산하여 얻은 잔차 신호를, 라인(L105)을 경유하여 변환기(106)에 출력한다.

변환기(106)는, 감산하여 얻어진 잔차 신호를 이산 코사인 변환하는 부분이다. 또, 양자화기(107)는, 변환기(106)에 의해 이산 코사인 변환된 변환 계수를 양자화하는 부분이다. 엔트로피 부호화기(111)는, 양자화기(107)에 의해 양자화된 변환 계수를 부호화하는 동시에 예측 방법에 관한 정보를 부호화하고, 부호화된 정보를 라인(L111)을 경유하여 출력한다. 출력단자(112)는, 엔트로피 부호화기(111)로부터 입력한 정보를 외부에 출력한다.

역양자화기(108)는, 양자화된 변환 계수를 역양자화한다. 역변환기(109)는, 역이산 코사인 변환에 의해 잔차 신호를 복원한다. 가산기(110)는, 복원된 잔차 신호와 라인(L103)으로부터 보내진 예측 신호를 가산하여, 대상 블록의 신호를 재생하여, 프레임 메모리(104)에 격납한다. 본 실시형태에서는, 변환기(106)와 역변환기(109)를 사용하고 있지만, 이 변환기의 대체의 다른 변환 처리를 사용하여도 좋다. 또한, 변환기(106) 및 역변환기(109)는 필수는 아니다. 이와 같이, 후속의 대상 영역에 대한 화면 내 예측 또는 화면간 예측을 하기 위해서, 압축된 대상 영역의 화소 신호는, 역처리로 복원되어 프레임 메모리(104)에 기억된다.

다음에, 예측 신호 생성기(103)에 관해서 설명한다. 예측 신호 생성기(103)는, 부호화 처리의 대상이 되는 대상 영역(이하, 대상 블록이라고 함)에 대한 예측 신호를 생성한다. 본 실시형태에서는, 2종류의 예측 방법이 사용된다. 즉, 예측 신호 생성기(103)는, 후술하는 화면간 예측 방법과 화면 내 예측 방법 중 적어도 한쪽을 사용하여 예측 신호를 생성한다. 화면간 예측 방법 및 화면 내 예측 방법을 선택하기 위한 선택정보는, 양자화된 변환 계수 및 예측 신호의 생성에 관한 예측 관련 정보와 함께 엔트로피 부호화기(111)에서 부호화되어, 출력단자(112)로부터 송출된다.

도 2는, 도 1에 도시하는 예측 신호 생성기(103)의 블록도이다. 예측 신호 생성기(103)는, 예측 관련 정보 생성기(201)와 텍스처 합성기(202)를 구비하고 있다.

예측 관련 정보 생성기(201)는, 라인(L102) 경유로 입력되는 대상 블록의 신호를 접수하는 동시에, 프레임 메모리(104)로부터 라인(L104) 경유로 입력되는 과거의 처리로 이미 재생된 화상 신호(재생 화상 신호)를 접수한다. 예측 관련 정보 생성기(201)는, 대상 블록에 대하여 오차가 가장 작은 예측 신호를 재생 화상 신호로부터 생성하고, 그 생성에 필요하게 되는 예측 관련 정보를 구한다. 즉, 예측 관련 정보 생성기(201)는, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성한다. 예측 관련 정보는, 라인(L201)을 경유하여 텍스처 합성기(202)에 보내지는 동시에, 라인(L113)을 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에도 보내진다.

여기에서, 예측 관련 정보의 생성 처리에 관해서 설명한다. 화면간 예측 방법을 사용하는 경우, 예측 관련 정보 생성기(201)는, 대상 블록과 다른 화면(프레임 또는 필드)의 재생 화상 신호를 참조화상으로 하여, 블록 매칭 처리에 의해 움직임 벡터를 검출한다. 검출한 움직임 벡터는, 예측 관련 정보로서 예측 관련 정보 생성기(201)로부터, 엔트로피 부호화기(라인(L113) 경유)와 텍스처 합성기(202; 라인(L201) 경유)에 각각 출력된다.

도 4를 사용하여, 화면간 예측 방법을 사용한 예측 관련 정보의 생성 방법을 더욱 자세히 설명한다. 도 4는, 화면간 예측 방법을 사용한 예측 관련 정보의 생성 방법, 요컨대 움직임 벡터의 검출방법을 설명하기 위한 모식도로, 도 4a는 참조화상을 도시하고, 도 4b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면이다. 여기에서는, 부호화 대상의 화면(401)에 있어서, 대상 블록(402)에 대한 움직임 벡터를 검출하는 경우에 관해서 설명한다.

우선, 과거의 처리로 이미 재생된 화면(403)이 참조화상이 되어, 참조화면상에 탐색 영역(405)이 설정된다. 도 4에서는, 대상 블록(402)과 공간적으로 동일 위치의 영역(404)의 주위에 탐색 영역(405)이 설정되어 있지만, 공간적으로 어긋난 위치에 설정되어도 상관없다. 다음에, 탐색 영역(405)에 있어서, 대상 블록(402)과 같은 형상을 갖는 화소군과의 사이에서, 대응하는 화소간의 절대치 오차합(SAD)이 구해지고, 가장 작은 SAD를 주는 영역(406)이 검색된다. 이 때, 영역(406)을 검색하기 위한 평가치는 SAD 이외이어도 좋다. 그리고, 영역(404)으로부터 영역(406)으로의 변위량이 대상 블록의 움직임 벡터(407)로서 검출된다.

또, 움직임 벡터는, 대상 블록을 재분할하고, 재분할된 소영역 단위로 검출되도록 하여도 좋다. 이 경우, 선택한 분할 방법과 각 소영역의 움직임 벡터가 예측 관련 정보에 포함된다. 또, 복수의 기재생의 화면을 참조화상으로서 사용하여도 좋다. 복수의 참조화상에 관해서 최적의 움직임 벡터가 검출되어, SAD가 최소가 되는 1개가 선택된다. 이 경우에는, 선택된 참조화상의 프레임 번호(소영역마다이어도 좋고 대상 블록에 1개이어도 좋다)도 예측 관련 정보에 포함된다.

한편, 화면 내 예측 방법을 사용하는 경우, 예측 관련 정보 생성기(201)에 대상 블록과 같은 화면 내에 있는 재생 화상 신호가 입력되고, 도 18에 도시하는 예측 방법에 의해 대상 블록에 대하여 가장 작은 예측 신호를 주는 방법이 선택된다. 선택된 예측 방법은, 예측 관련 정보로서 예측 관련 정보 생성기(201)로부터, 엔트로피 부호화기(라인(L113) 경유)와 텍스처 합성기(202; 라인(L201) 경유)에 각각 출력된다.

다음에, 도 3을 사용하여, 본 실시형태에 관계되는 텍스처 신호의 생성·합성처리에 관해서 설명한다. 도 3은, 도 2에 도시하는 텍스처 합성기(202)의 구성을 도시하는 블록도이다. 텍스처 합성기(202)는, 템플릿 신호 생성기(301)와 텍스처 생성기(302)와 합성기(303)를 구비하고 있다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 라인(L201) 경유로 입력되는 예측 관련 정보를 접수하는 동시에, 또 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)로부터 입력되는 재생 화상 신호를 접수한다. 그리고, 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 재생 화상 신호로부터 템플릿 신호를 생성하여, 라인(L301) 경유로 텍스처 생성기(302)에 출력한다.

텍스처 합성기(202)에서는, 텍스처 생성기(302)가, 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)로부터 입력되어, 과거의 처리로 이미 재생된 화상 신호(재생 화상 신호)를 접수하는 동시에, 템플릿 신호 생성기(301)가 라인(L201) 경유로 입력되는 예측 관련 정보를 접수한다. 텍스처 생성기(302)는, 하기에 설명하는 바와 같은 방법으로, 입력된 예측 관련 정보에 기초하여 미리 지정된 영역(지정 영역)의 신호를 템플릿 신호로서 생성하고, 템플릿 매칭 처리에 의해 재생 화상 신호로부터 복수의 텍스처 신호를 생성한다. 또 합성기(303)가, 생성한 복수의 텍스처 신호를 합성하여 대상 블록에 대한 예측 신호를 생성한다. 그리고, 합성기(303)는, 생성한 예측 신호를 L103을 통해서 감산기(105)에 출력한다.

본 실시형태에서는, 이 템플릿 신호를 포함하는 영역의 형상은 임의이다. 이 형상은 상기에 개시한 바와 같이 방식에 의해 지정되기 때문에, 본 실시형태에서는, 템플릿 신호를 포함하는 영역을 「지정 영역」이라고 부르기로 한다. 또한, 템플릿 매칭 처리에 의해 검색되는 영역을 「유사 영역」이라고 부르기로 한다. 또, 합성기(303)에 입력되는 복수의 텍스처 신호가 속하는 영역, 요컨대 예측 대상의 영역과 같은 형상의 영역을 「텍스처 영역」이라고 부르기로 한다.

지정 영역의 형상과 유사 영역의 형상은 항상 일치하고 있다. 텍스처 영역의 형상은, 예측 대상의 영역과 같다. 유사 영역과 텍스처 영역의 위치 관계는, 동일한 화면상에서, 「2 영역이 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량」에 의해 미리 규정되어 있다. 도 11을 사용하여 간단히 설명한다. 화면(403)에서, 영역(761)이 지정 영역, 영역(751)이 텍스처 영역이라고 한다. 이 때, 영역(761)의 좌측 위 코너의 좌표와 영역(751)의 좌측 위 코너의 좌표의 사이의 변위량을 미리 정하여 둔다. 도 11과 같이 유사 영역의 형상과 텍스처 영역의 형상이 다른 예에 관해서는 후술한다. 여기에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 유사 영역의 형상과 텍스처 영역의 형상이 일치하는 경우에 관해서 설명한다. 유사 영역의 형상과 텍스처 영역의 형상이 일치하는 경우에는, 유사 영역과 텍스처 영역의 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량은 0이 된다. 또, 템플릿 신호를 포함하는 영역의 형상은, 블록에 한정되지 않는다.

텍스처 생성기(302)는, 재생 화상 신호를 탐색하여, 템플릿과 같은 형상의 영역을 갖는 영역에 관해서, 템플릿에 대응하는 화소간의 절대치 오차합(SAD)을 구한다. 본 실시형태에서는, 대상 블록의 화소 신호와의 상관이 높은 신호가 템플릿 신호로서 선택되어 있기 때문에, 텍스처 생성기(302)는, 대상 블록의 화소 신호에 가까운 신호를 탐색할 수 있다.

템플릿 신호 생성기(301)에 있어서의 템플릿 신호의 생성 처리를, 도 4에서 도시한 화면간 예측 방법인 경우에 관해서 설명한다. 화면 내 예측 방법인 경우에 관해서는 후술한다(도 17). 도 4에서는, 부호화 대상의 화면(401)의 대상 블록(402)의 예측 신호를 생성하는 것이 도시되어 있다. 대상 블록(402)에서의 예측 관련 정보는 움직임 벡터(407)이고, 라인(L201) 경유로 템플릿 신호 생성기(301)에 입력된다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 라인(L104) 경유로 도 1의 프레임 메모리(104)에 보존되어 있는 참조화상(403)에 액세스하여, 움직임 벡터(407)에 기초하여 대상 블록(402)에 대응하는 영역(406)을 취득한다. 취득한 영역(406; 지정 영역)의 신호는, 템플릿 신호로서, 템플릿 신호 생성기(301)로부터 출력된다.

움직임 벡터(407)에 의해 나타내는 지정 영역(406)은, 대상 블록(402)의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 신호이다. 따라서, 이 지정 영역(406)을 템플릿 신호로 하면, 텍스처 생성기(302)는, 대상 블록(402)의 화소 신호에 유사한 복수의 텍스처 신호를 검색할 수 있다. 또, 지정 영역(406)의 템플릿 신호는, 복호한 움직이고 벡터에 기초하여 취득할 수 있기 때문에, 같은 텍스처 신호를 복호 장치로 검색할 수 있다.

텍스처 생성기(302)에서는, 라인(L301) 경유로 템플릿 신호 생성기(301)로부터 템플릿 신호가 입력되고, 또한 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)로부터 재생 화상 신호가 입력된다. 텍스처 생성기(302)는, 입력된 템플릿 신호 및 재생 화상 신호에 기초하여, 이하에 설명하는 설정으로 템플릿 매칭을 하여, N개의 텍스처 신호를 생성한다. 생성한 N개의 텍스처 신호는, 라인(L302)을 경유하여 합성기(303)에 출력된다. 합성기(303)는, 이들 N개의 텍스처 신호를 후술하는 미리 정한 방법으로 합성하여 예측 신호를 생성하여, 라인(L103)을 경유하여 출력한다. 이후, 본 실시형태에서는, N의 값을 5로 하여 설명하지만, N의 값은 1이상의 임의의 값으로 설정할 수 있다.

여기에서 도 5 및 도 6을 사용하여, 텍스처 생성기(302)에 있어서의 텍스처 신호의 생성 방법을 자세히 설명한다. 도 5는, 도 3에 도시하는 텍스처 생성기(302)의 블록도이다. 도 6은, 본 실시형태에 관계되는 매칭 처리 및 텍스처 생성 처리에 관한 모식도이고, 도 6a는 참조화상을 도시하고, 도 6b는 부호화 대상의 화면을 도시하는 도면이다.

텍스처 생성기(302)는, 매칭기(501)와, 후보 텍스처 선택기(502)와, 텍스처 취득기(503)를 구비하고 있다. 우선, 매칭기(501)가 라인(L301) 경유로 입력되는 템플릿 신호를 접수한다. 다음에, 매칭기(501)는, 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)에 있는 재생 화상 신호에 액세스하여, 미리 정한 순서로 매칭 처리를 실시하여, 지정 영역과 같은 형상을 갖는 화소군을 순차적으로 취득한다. 그리고, 매칭기(501)는, 취득한 각각의 화소군에 관해서, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 절대치 오차합(SAD)을 각각 산출한다. 산출한 각 SAD치는, 취득한 화소군에 액세스하기 위한 좌표 정보와 함께, 라인(L501) 경유로 후보 텍스처 선택기(502)에 출력된다.

또, 본 실시형태에서는, 템플릿 신호와의 유사성을 재는 평가치를 SAD로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니라, 오차 자승합이나, 좌표 정보와 SAD로부터 산출되는 값 등이어도 좋다.

후보 텍스처 선택기(502)는, 입력된 복수의 SAD치를 미리 정한 임계치와 비교하여, SAD치가 임계치보다 작은 화소군과 그 좌표 정보를 추출한다. 그리고, 후보 텍스처 선택기(502)는, 추출한 화소군으로부터 SAD치가 작은 영역을 차례로 최대 N개를 선택하여, 대응하는 좌표 정보를 라인(L502) 경유로 텍스처 취득기(503)에 출력한다. 여기에서, 추출된 N개의 영역이 유사 영역이다. 임계치보다 작은 SAD치가 N개에 만족되지 않는 경우, 후보 텍스처 선택기(502)는, 그 대상 블록에 있어서의 N의 값을 갱신한다. 텍스처 생성기(302)로의 입력 신호는 전부 복호 장치에서 복원되는 데이터이기 때문에, 복호 장치에서도 같은 방법으로 N의 값을 갱신할 수 있다. 따라서, 갱신한 N의 값을 부호화할 필요는 없다. 또, 좌표 정보의 선택 방법은, SAD치가 작은 순서가 아니어도 괜찮다. N개의 좌표 정보의 선택 방법에 관해서는 후술한다(도 16).

텍스처 취득기(503)는, 라인(L502)으로부터 입력되는 N개의 좌표 정보를 접수한다. 텍스처 취득기(503)는, 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)에 있는 재생 화상 신호에 액세스하여, N개의 좌표 정보에 기초하여, 대상 블록과 같은 형상의 영역, 즉 텍스처 영역의 신호(텍스처 신호)를 N개 취득하여, 라인(L302) 경유로 합성기(303)에 순차적으로 출력한다. 또, 본 실시형태에서는, 텍스처 영역과 유사 영역이 일치하기 때문에, 유사 영역과 텍스처 영역의 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량은 0이다. 따라서, 텍스처 취득기(503)는, 텍스처 신호를 지정 영역의 좌표 정보로부터 직접 취득할 수 있다.

도 6에 도시하는 예에서는, 부호화 대상의 화면(401)의 대상 블록(402)에 관해서, 복수의 텍스처 신호가 생성되어 있다. 도 6에 있어서, 매칭 처리에 사용하는 템플릿 신호는, 대상 블록과 같은 형상의 영역(406; 지정 영역)의 신호이고, 움직임 벡터(407)에 따라서 템플릿 신호 생성기(301)에 의해 결정되어 있다.

매칭기(501)의 매칭 처리에서는, 우선, 미리 정해진 방법으로 대상 블록(402)에 대한 탐색 영역이 설정된다. 본 실시형태에서는, 이미 재생 완료의 화면(403) 전체가 탐색 영역이 된다. 또, 화면 전체를 탐색 영역으로 하지 않고, 화면의 일부를 탐색 영역으로 하여도 좋다.

매칭기(501)는, 탐색 영역(403) 전체를 탐색하여, 지정 영역(406)과 같은 형상을 갖는 복수의 화소군(영역(601, 602…))과의 사이에서, 대응하는 화소간의 절대치 오차치의 합(SAD)을 구한다. 또, 탐색 방법은, 솎아냄 탐색 등이어도 좋다.

다음에, 후보 텍스처 선택기(502)는, 임계치보다도 SAD치가 작은 5 개의 영역(영역(601, 602, 603, 604 및 406))을 유사 영역의 후보로서 검출한다. 여기에서 사용하는 임계치는, 미리 정한 값이어도 좋고, 텍스처 합성기(202)에서 최적의 텍스처 신호를 얻을 수 있는 값을 결정하고, 엔트로피 부호화기(111)에서 부호화한 것이어도 좋다(도시하지 않는다). 본 실시형태에 있어서의 화면간 예측 방법에서는, 템플릿 매칭의 탐색 영역이 지정 영역(406)을 포함하고 있기 때문에, 필연적으로 템플릿 신호가 텍스처 신호의 후보에 포함된다. 이 템플릿 신호는, 대상 블록의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 신호이고, 잡음이 적고 또한 대상 블록과의 차분이 작은 예측 신호를 생성하기 위해서 필요하게 된다.

후보 텍스처 선택기(502)는, 검출된 유사 영역의 601 내지 604 및 406의 각각에 대해서 좌측 위 코너의 좌표를 검출하고, 이 좌표를 라인(L501) 경유로 텍스처 취득기(503)에 출력한다. 여기에서 출력되는 좌표 정보는, 프레임 메모리에 액세스하기 위한 정보이고, 각 유사 영역의 좌측 위 코너일 필요는 없고, 우측 아래 코너 등이어도 좋다. 즉, 출력되는 좌표 정보는, 위치를 특정하는 정보이면 좋다.

이렇게 하여, 결정된 좌표 정보가 텍스처 취득기(503)에 입력되면, 텍스처 취득기(503)는, 유사 영역과 텍스처 영역의 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량에 따라서, N개의 유사 영역의 좌표 정보를 각각 텍스처 영역의 좌표 정보로 변환한다. 이 변환 처리는, 후보 텍스처 선택기(502)에서 행하여도 좋다. 계속해서, 텍스처 취득기(503)는, 변환한 좌표 정보에 따라서, 라인(L104) 경유로 프레임 메모리(104)의 참조화상(403)에 액세스하여, N개의 텍스처 신호의 후보를 취득한다. 취득한 N개의 텍스처 신호는, 라인(L302) 경유로 합성기(303)에 출력된다. 또, 도 6에 도시하는 예에서는 유사 영역과 텍스처 영역이 일치하기 때문에, 텍스처 생성기(302)는, 그 예를 실행할 때에 좌표 정보의 변환 처리를 생략할 수 있다.

도 6에 도시하는 경우의 탐색 영역에 관해서는, 예를 들면, 도 4의 탐색 영역(405)에 도시하는 바와 같은 부분 영역이 영역(406)을 둘러싸도록 설정되어도 좋다. 탐색 영역이 영역(406)을 포함하지 않는 경우에는, 템플릿 신호가 텍스처 신호에 포함되도록 탐색 대상이 설정되어도 좋다. 또한, 탐색 영역은 하나의 화면의 영역에 한정되는 것이 아니라, 복수의 화면의 부분 영역이 탐색 영역으로서 설정되어도 좋다. 이 때, 탐색 대상으로 하는 화면을 선택하기 위한 룰이 미리 정해져 있으면, 그 화면의 정보를 부호화할 필요는 없다. 단, 텍스처 생성기(302)에서 탐색 영역을 복수의 후보로부터 선택하는 경우에는, 탐색 대상의 화면이나 탐색 영역에 관한 정보를 부호화할 필요가 있다. 부호화를 하는 경우에는, 텍스처 합성기(202)로부터 라인(L113)을 경유하여 엔트로피 부호화기(111)에 선택한 화면 정보나 탐색 영역의 정보를 출력한다(도시하지 않는다). 이들 관련 정보의 부호화는, 예측 관련 정보와 같이 대상 블록마다 행하여도 좋지만, 블록마다의 변경 효과가 작은 경우에는, 프레임 단위나 시퀀스 단위로 하여도 좋다.

합성기(303)는, 텍스처 생성기(302)로부터의 N개의 텍스처 신호의 입력을 받아, 가중 평균화처리에 의해 대상 블록의 예측 신호를 생성한다. 합성기(303)는, 가중기(304) 및 가산기(305)를 구비하고 있다. 가중기(304)에 있어서의 가중치는, 1/N 등으로 정해진다. 가중기(304)는, 입력된 텍스처 신호에 각각 1/N을 가중하여, 라인(L304)을 경유하여 가산기(305)에 출력한다. 가산기(305)는, 가중 처리된 N개의 텍스처 신호를 가산하고, 가산한 텍스처 신호를 예측 신호로서 라인(L103)을 경유하여 출력한다.

또, 합성기(303)에 있어서의 가중치는 미리 정하여 두어도 좋지만, 합성기(303)에서 최적의 예측 신호가 되도록 각 텍스처 신호에 대한 가중치를 구하여도 좋다. 미리 정하여 두는 경우에는, 가중치는 임의의 값으로 좋다. 예를 들면, 합성기(303)가 템플릿 신호에 대하여 1/2, 그 외의 텍스처 신호에 대하여 1/(2×(N-1))과 같이 정하여도 좋다. 또한, 합성기(303)가 영역 내의 위치에 따라서 가중치를 변화시켜도 좋다. 합성기(303)에서 가중치를 정하는 경우에는, 라인(L102) 경유로 대상 블록의 신호를 합성기(303)에 입력하여, 예측 신호가 최소가 되는 가중치를 구하고, 그 값을 라인(L113) 경유로 도 1의 엔트로피 부호화기(111)에 출력한다(도시하지 않는다). 엔트로피 부호화기(111)는, 가중치를 부호화한 다음 출력단자(112)로부터 송출한다. 이 때, 가중치의 변경은, 블록 단위로 행하여도 좋고, 프레임 단위나 시퀀스 단위로 행하여도 좋다.

또, 합성기(303)는 도 3의 구성에 한정되지 않는다. 텍스처 신호에 대한 가중치를 정수로 하여, 가중 처리된 N개의 텍스처 신호를 가산한 후, 가산한 신호를 N개의 가중치의 합으로 제산하도록 구성하여도 좋다. 이 때, 제산의 방법을 미리 정하여 두면, 연산기에 관계 없이 같은 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 템플릿 신호에 대한 가중치를 N+1, 그 밖의 N개의 텍스처 신호에 대한 가중치를 1과 같이 정한 경우, 가산한 신호에 N을 2×N으로 나눈다.

이와 같이, 본 실시형태의 예측 처리에서는, 움직임 벡터 등의 예측 관련 정보에 기초하여 복수의 텍스처 신호가 생성된다. 이들의 텍스처 신호는, 화면이 다른 영역에서 취득되기 때문에, 포함되는 잡음 성분(주로 고주파 성분)의 상관이 서로 낮게 되어 있다. 본 실시형태에 의하면, 잡음 성분이 다른 복수의 텍스처 신호를 평균화하기 때문에, 평활화 효과에 의해, 통계적으로 잡음이 적은 예측 신호가 생성할 수 있다.

여기까지의 설명에서는, 텍스처 영역의 형상을 대상 영역(대상 블록)과 같은 형상으로 하였다. 그러나, 부호화 대상 블록과 텍스처 영역(지정 영역)의 위치 관계를 명확히 하여 두면, 대상 영역과 텍스처 영역이 다른 형상이어도 본 발명을 실시 가능하다. 이하에, 몇개의 다른 예를 개시한다. 도 6을 사용한 설명과 같이, 화면(401)의 대상 블록(402)에 대해서 텍스처 신호의 생성 순서에 대해서 설명한다.

도 7 내지 도 10은, 텍스처 영역의 형상이 대상 영역의 형상과 다른 경우의 매칭 처리 및 텍스처 생성 처리에 관한 모식도이다. 또, 이 실시예에서는, 지정 영역 및 유사 영역이 텍스처 영역과 같은 형상인 것으로 하고 설명한다.

도 7에서는, 소영역(411)이 대상 블록(402)의 좌측 위 1/4의 부분을 도시하고, 좌측 위 영역(412)이 지정 영역을 도시하고 있다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 영역(406)으로부터 면적으로 좌측 위 1/4의 부분의 영역(412)을 잘라내어, 영역(412)의 신호를 템플릿 신호로서 출력한다. 이 때, 영역(406)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(412; 텍스처 영역)의 좌측 위 코너로의 변위량은, 지정 영역 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보와 함께 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다. 텍스처 생성기(302)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(412)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭에 의해 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 텍스처 생성기(302)는, SAD치가 작은 N개의 영역(711, 712, 713, 714, 412)을 유사 영역(텍스처 영역)의 후보로서 검출한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5).

이들 N개의 텍스처 영역에 있어서의 텍스처 신호를, 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 소영역(411)의 예측 신호가 생성된다. 이 때, 대상 블록에 있어서의 예측 영역의 위치 및 형상은, 기록하고 있는 변위량과 유사 영역의 형상으로부터 알 수 있다. 또, 여기에서는, 탐색 영역, N치 및 임계치 등의 설정 방법에 관해서는 설명을 생략하지만, 도 6의 경우와 같이, 부호화하여도 좋다.

대상 블록의 다른 영역의 예측 신호의 생성 처리를, 도 8 내지 도 10을 사용하여 설명한다. 도 8 내지 도 10인 경우에 있어서도, 도 7과 같이, 도 3의 템플릿 신호 생성기(301)가 예측 관련 정보에 기초하여 도 7의 영역(406)으로부터 면적으로 1/4의 부분의 영역을 잘라내지만, 그 잘라내는 위치가 다르다.

도 8에서는, 소영역(421)이 대상 블록(402)의 우측 위 1/4의 부분을 도시하고, 영역(422)이 지정 영역을 도시하고 있다. 도 3의 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 도 6의 영역(406)으로부터 면적으로 우측 위 1/4의 부분의 영역(422)을 잘라내어, 영역(422)을 템플릿 신호로서 출력한다. 이 때, 영역(406)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(422; 텍스처 영역)의 좌측 위 코너로의 변위량은, 지정 영역 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보와 함께 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다. 텍스처 생성기(302)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(422)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 텍스처 생성기(302)는, SAD치가 작은 N개의 영역(721, 722, 723, 724, 422)을 텍스처 신호의 후보로서 검출한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5).

이들 N개의 텍스처 영역에 있어서의 텍스처 신호를, 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 소영역(421)의 예측 신호가 생성된다. 이 때, 대상 블록에 있어서의 예측 영역의 위치와 형상은 기록되어 있는 변위량과 유사 영역의 형상으로부터 알 수 있다.

도 9에서는, 소영역(431)이 대상 블록(402)의 좌측 아래 1/4의 부분을 도시하고, 영역(432)이 지정 영역을 도시하고 있다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 도 6의 영역(406)으로부터 면적으로 좌측 아래 1/4의 부분의 영역(432)을 잘라내어, 영역(432)을 템플릿 신호로서 출력한다. 이 때, 영역(406)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(432; 텍스처 영역)의 좌측 위 코너로의 변위량은 지정 영역 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보와 함께 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다. 텍스처 생성기(302)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(432)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 텍스처 생성기(302)는, SAD치가 작은 N개의 영역(731, 732, 733, 734, 432)을 유사 영역(텍스처 영역)의 후보로서 검출한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5).

이들 N개의 텍스처 영역에 있어서의 텍스처 신호를, 도 3의 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 소영역(431)의 예측 신호가 생성된다. 이 때, 대상 블록에 있어서의 예측 영역의 위치와 형상은, 기록되어 있는 변위량과 유사 영역의 형상으로부터 알 수 있다.

도 10에서는, 소영역(441)이 대상 블록(402)의 우측 아래 1/4의 부분을 도시하고, 영역(442)이 지정 영역을 도시하고 있다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 도 6의 영역(406)으로부터 면적으로 우측 아래 1/4의 부분의 영역(442)을 잘라내어, 영역(442)을 템플릿 신호로서 출력한다. 이 때, 영역(406)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(442; 텍스처 영역)의 좌측 위 코너로의 변위량은, 지정 영역 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보와 함께 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다. 텍스처 생성기(302)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(442)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 텍스처 생성기(302)는, SAD치가 작은 N개의 영역(741, 742, 743, 744, 442)을 유사 영역(텍스처 영역)의 후보로서 검출한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5).

이들 N개의 텍스처 영역에 있어서의 텍스처 신호를, 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 소영역(441)의 예측 신호가 생성된다. 이 때, 대상 블록에 있어서의 예측 영역의 위치와 형상은 기록되어 있는 변위량과 유사 영역의 형상으로부터 알 수 있다.

이와 같이, 텍스처 영역의 형상과 대상 블록의 형상이 달라도, 텍스처 취득기(503)에 입력되는 좌표 정보와 대상 블록과의 위치 관계를 미리 정하여 두면, 좌표 정보에 기초하여, 대상 블록과 같은 형상의 영역의 신호를 취득할 수 있다.

도 7 내지 도 10에 도시하는 처리는, 도 6에 있어서의 대상 블록을 4분할하고, 4분할한 템플릿 신호에 기초하여, 분할 영역마다 예측 신호를 생성하는 것이다. 이와 같이, 본 발명에서는, 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 신호를 분할하여, 템플릿 신호를 생성할 수 있다. 이 때문에, 예측 관련 정보를 늘리지 않고, 대상 블록보다 작은 영역 단위로 높은 성능의 예측 신호를 생성할 수 있다. 또, 대상 블록의 분할수나 분할 후의 형상은 상기 변형예에 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다.

도 6 내지 도 10에 도시하는 처리에서는, 텍스처 영역의 형상과 유사 영역의 형상이 일치하였다. 그러나, 유사 영역과 텍스처 영역의 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량을 명확히 하여 두면, 예측 대상의 영역인 텍스처 영역과 유사 영역은, 다른 형상이어도 좋다. 텍스처 영역과 유사 영역의 형상이 다른 예를 도 11 및 도 12에 도시한다.

도 11은, 텍스처 영역의 형상이 유사 영역의 형상과 다른 예에 관해서, 매칭 처리와 텍스처 생성 처리를 설명하기 위한 모식도이고, 도 11a는 참조화상을 도시하고, 도 11b는 부호화 대상의 화면을 도시한다. 도 11에서는, 영역(462)이 지정 영역을 도시하고, 영역(461)이 지정 영역에 대응하는 텍스처 영역을 도시하고 있다.

도 11에 도시하는 변형예에서는, 텍스처 영역(461)의 형상과 대상 영역(402)의 형상이 같다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 도 6에 도시하는 영역(406)으로부터 미리 지정된 영역(462)을 잘라내어, 지정 영역(462)에 속하는 템플릿 신호를 라인(L301) 경유로 텍스처 생성기(302)에 출력한다. 이 때, 텍스처 영역(461)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(462)의 좌측 위 코너로의 변위량, 지정 영역(유사 영역)의 형상 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보는, 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다.

매칭기(501)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(462)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 후보 텍스처 선택기(502)는, SAD치가 작은 N개의 영역(761, 762, 763, 764, 462)을 유사 영역으로서 검출하고, 그 좌표 정보를 텍스처 취득기(503)에 출력한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5). 텍스처 취득기(503)는, 입력된 좌표 정보와 기록되어 있는 상기한 변위량에 기초하여, 참조화상(403)으로부터 N개의 텍스처 영역(751, 752, 753, 754, 461)의 신호를 취득한다. 이들 N개의 텍스처 신호를, 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 대상 블록(402)의 예측 신호가 생성된다. 또, 여기에서는, 탐색 영역, N치 및 임계치 등의 설정 방법에 관해서는 설명을 생략하지만, 도 6인 경우와 같이, 부호화하도록 하여도 좋다.

이와 같이, 텍스처 영역과 유사 영역의 형상이 달라도, 유사 영역과 텍스처 영역의 상대적인 좌표 위치를 나타내는 변위량을 명확히 하여 두면, 텍스처 취득기(503)에 입력되는 좌표 정보에 기초하여 텍스처 영역(대상 영역)의 영역의 신호를 취득할 수 있다. 요컨대, 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 영역(영역(406))의 신호로부터, 부분신호(영역(462)의 신호)를 잘라내어 템플릿 신호로 설정할 수 있다. 이 방법에 의하면, 예측 관련 정보에 의해 얻어지는 영역(영역(406))의 신호에 매칭 처리에 적합하지 않은 강한 특징을 가진 신호가 포함되어 있는 경우에, 그 신호의 영역을 템플릿 신호로부터 제외할 수 있다는 이점이 있다.

도 11을 사용한 설명과 관련하여, 또, 본 발명에서는, 텍스처 영역에서, 유사 영역에 속하지 않는 화소와 속하는 화소로 가중 처리의 가중계수를 바꾸는 것이 가능하다. 예를 들면, 텍스처 영역(영역(461))에 대응하는 지정 영역(영역(462))의 신호를 분석하여, 평활화 처리를 필요로 하지 않는 영역이 인식되는 영역에 관해서는, 지정 영역의 템플릿 신호에 대한 가중치를 1로 설정하고, 다른 텍스처 신호에 대한 가중치를 0으로 설정하는 것도 가능하다.

도 12는, 텍스처 영역의 형상이 유사 영역의 형상과 다른 별도의 예에 관해서, 매칭 처리와 텍스처 생성 처리를 설명하기 위한 모식도로, 도 12a는 참조화상을 도시하고, 도 12b는 부호화 대상의 화면을 도시한다. 도 12에서는, 영역(472)이 지정 영역, 영역(471)이 지정 영역에 대응하는 텍스처 영역을 도시하고 있다. 이와 같이, 본 발명에서는, 지정 영역을 예측 관련 정보에 의해 생성되는 영역(471)의 외부로 설정하는 것도 가능하다. 또한, 지정 영역은, 반드시 영역(471)에 닿은 것을 요하지 않는다. 이 변형예에서는, 텍스처 영역(471)의 형상과 대상 영역(402)의 형상은 같다.

템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 기초하여 화면(403)으로부터 영역(472)을 잘라내어, 지정 영역(472)을 템플릿 신호로서 라인(L301) 경유로 텍스처 생성기(302)에 출력한다. 이 때, 텍스처 영역(471)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(472)의 좌측 위 코너로의 변위량, 지정 영역(유사 영역)의 형상 및 텍스처 영역의 형상에 관한 정보는, 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다.

매칭기(501)는, 라인(L104) 경유로 참조화상(403)에 액세스하여, 지정 영역(472)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 후보 텍스처 선택기(502)는, SAD치가 작은 N개의 영역(781, 782, 783, 784, 472)을 유사 영역으로서 검출하고, 그 좌표 정보를 텍스처 취득기(503)에 출력한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5). 텍스처 취득기(503)는, 입력된 좌표 정보와 기록하고 있는 변위량에 기초하여, 참조화상(403)으로부터 N개의 텍스처 영역(771, 772, 773, 774, 471)의 신호를 취득한다. 이들 N개의 텍스처 신호를, 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 대상 블록(402)의 예측 신호가 생성된다. 또, 여기에서는 탐색 영역, N치 및 임계치 등의 설정 방법에 관해서는 설명을 생략하지만, 도 6인 경우와 같이, 부호화하도록 하여도 좋다.

이와 같이, 본 발명에서는, 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 영역에 대하여, 그 인접 영역의 신호를 템플릿 신호로 설정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 도 12에 도시하는 방법은, 인접 블록과 대상 블록과의 신호의 연속성을 유지하고자 하는 경우에 유효하다. 이 경우에는, 도 13에 도시하는 바와 같이 예측 관련 정보가 되는 움직임 벡터(408)를, 대상 블록(402)의 인접 영역(1301)의 화소 신호를 사용한 매칭 처리에 의해 검출하여도 좋다. 이 경우, 재생 완료의 화면(403)에 설정한 탐색 영역(1304)에 있어서, 영역(1301)과 같은 형상의 화소군으로부터, 대응하는 화소간의 SAD가 최소가 되는 영역(1305)이 검출된다. 그리고, 대상 블록(402)과 같은 공간위치의 블록(1303)으로부터 영역(1305)으로의 변위량이 움직임 벡터(408)로서 검출된다. 또, 영역(1305)과 이 영역에 대응하는 텍스처 영역과의 위치 관계는 한정되지 않는다.

본 발명에서는, 도 7 내지 도 10에 도시하는 처리와, 도 11 또는 도 12에 도시하는 처리를 조합하는 것도 가능하다. 또, 본 실시형태에서는, 유사 영역과 텍스처 영역의 사이의 변위량 및 텍스처 영역과 대상 영역과의 사이의 변위량을, 각각의 영역의 좌측 위 코너를 기준으로 하여 구하였지만, 좌측 위 코너와는 다른 미리 정한 기준이어도 좋다. 또, 지정 영역과 유사 영역 및 텍스처 영역의 형상은, 상기한 예에 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 지정 영역의 형상이 텍스처 영역의 형상보다도 커도 좋다.

도 7 내지 도 12의 탐색 영역에 관해서도, 도 6과 같이 복수의 화면(복수의 참조화상)의 부분 영역을 탐색 영역으로서 설정할 수 있다. 이 경우에도, 탐색 대상으로 하는 화면을 선택하기 위한 룰이 미리 정해져 있으면, 그 화면의 정보를 부호화할 필요는 없다.

탐색 영역에 관해서는, M개(M은 N과 같거나 작은 값)의 탐색 영역을 설정하고, 각각 탐색하는 후보 텍스처의 수를 미리 정하여 두어도 좋다. 예를 들면, M=N으로 하고, M개의 탐색 영역을 다른 화면에 설정하면, 복수의 참조화상으로부터 각각 후보 텍스처 신호를 탐색할 수 있다. 이 때, SAD의 임계치 등의 조건을 만족시키는 후보 텍스처 신호가 소정의 참조화상으로부터 탐색할 수 없는 경우에는, N의 수를 삭감하여도 좋고, 대체의 후보 텍스처 신호를 탐색하는 참조화상에 관해서, 우선순위를 정하여 두어도 좋다. 또한, 복수의 참조화상에 포함되는 탐색 영역의 집합을 하나의 탐색 영역으로서 설정하여도 좋다. 예를 들면, P장의 참조화상에 각각 탐색 영역을 마련하여, P개의 탐색 영역에서, 지정 영역의 화소군과 대응하는 화소군과의 사이의 절대치 오차치의 합(SAD)이 작은 Q개(N보다 작은 정(正)의 정수)의 유사 영역을 탐색한다는 설정이 M개의 탐색 영역에 포함되어도 좋다. 또, 복수의 참조화상으로 탐색 영역을 설정하는 경우에는, 후보 텍스처 선택부(502)로부터 텍스처 취득부(503)에 출력되는 좌표 정보에, 참조화상이 속하는 프레임을 식별하는 정보(참조화상 프레임 번호)가 포함된다.

다음에, 화면 내 예측 방법인 경우에 관해서 설명한다. 도 6을 사용한 설명과 같이, 화면(401)의 대상 블록(402)에 대해서 텍스처 신호의 생성 순서를 설명한다. 또, 본 실시형태에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이 4×4 블록 단위로 화면 내 예측 처리를 하기 위해서, 여기에서는, 대상 블록내의 4×4화소의 영역(1402)에 주목한다.

도 14는, 화면 내 예측 방법인 경우에 관해서, 매칭 처리와 후보 텍스처 생성 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 영역(1402)이 지정 영역을 도시하고 있다. 템플릿 신호 생성기(301)는, 예측 관련 정보에 주어지는 예측 방법에 따라서, 대상 블록(402)의 인접 영역(1401)의 재생 완료 신호로부터 영역(1402)의 신호를 생성한다. 영역(1402)의 신호는, 템플릿 신호로서 출력된다. 이 때, 영역(402)의 좌측 위 코너로부터 지정 영역(1402; 텍스처 영역)의 좌측 위 코너로의 변위량과, 지정 영역(유사 영역)미치고 텍스처 영역의 형상이 텍스처 합성기(202)에 기록되어 있다.

텍스처 생성기(302)는, 대상 블록(402)과 같은 화면(401)의 재생 완료 신호를 탐색 영역으로 한다. 또, 본 실시형태에서는, 탐색 영역을 화면(401) 내의 모든 재생 완료 영역으로 하고 있지만, 그 일부를 탐색 영역으로서 설정하여도 좋다. 텍스처 생성기(302)는, 라인(L104) 경유로 액세스하여, 지정 영역(1402)과 같은 형상의 화소군을 템플릿 매칭으로 복수개 취득하여, 템플릿 신호와의 사이에서 대응하는 화소간의 SAD치를 산출한다. 그리고, 텍스처 생성기(302)는, SAD치가 작은 N-1개의 영역(1403, 1404, 1405, 1406)을 텍스처 신호의 후보로서 검출한다(본 실시형태에서는 N의 값은 5). 이들 N-1개의 텍스처 신호에 템플릿 신호(1402)를 가한 N개의 신호를 합성기(303)에서 가중 평균화함으로써, 대상 블록(402)의 좌측 위 1/4의 영역(1402)의 예측 신호가 생성된다. 이 때, 대상 영역에 있어서의 텍스처 영역의 형상은, 기록하고 있는 텍스처 영역의 형상으로부터 알 수 있다.

또, 화면 내 예측 방법에 의해 생성한 템플릿 신호를 화면간 예측 방법에 적용하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 14에 도시하는 예에 있어서, 기재생의 다른 화면을 탐색 영역에 포함시킨다. 탐색 영역, N치 및 임계치 등의 설정 방법에 관해서는 설명을 생략하지만, 도 6인 경우와 같이, 부호화하도록 하여도 좋다.

본 실시형태에서는, 텍스처 합성기(202)의 템플릿 신호 생성기(301) 및 텍스처 생성기(302)의 설정을 변경함으로써, 도 6 내지 도 12 및 도 14에 도시한 바와 같은 복수의 텍스처 합성 방법에 대응하고 있지만, 화상 예측 부호화 장치(100)를 다른 방법에 대응시켜도 좋다. 예를 들면, 템플릿 신호 생성기(301) 및 텍스처 생성기(302)의 설정이 다른 텍스처 합성기(202)를 복수 준비하여, 적응적으로 바꿔 사용하는 방법이어도 좋다. 복수의 텍스처 합성 방법으로부터 하나의 방법을 선택하는 수단(예를 들면, 대상 블록과의 오차가 가장 작은 방법을 선택하는 수단)을 준비하고(도시하지 않음), 선택한 텍스처 합성 방법을 엔트로피 부호화기(111)에서 부호화하도록 화상 예측 부호화 장치(100)를 구성함으로써, 텍스처 합성 방법의 적응화가 가능해진다.

도 15는, 도 2에 도시하는 텍스처 합성기(202)에 있어서의 대상 블록의 텍스처 생성 방법의 순서를 도시하는 플로차트이다. 우선, 템플릿 신호 생성기(301)로서는, 예측 관련 정보에 기초하여 지정 영역의 템플릿 신호가 취득된다(스텝 S302).

다음에, 텍스처 생성기(302)의 매칭기(501)에 의해, 지정 영역 및 탐색 영역에 있는 같은 형상의 화소군과의 절대치합(SAD치)이 구해진다(스텝 S303). 그리고, 텍스처 생성기(302)의 후보 텍스처 선택기(502)에 의해, SAD치와 소정의 임계치가 비교되어(스텝 S304), SAD치가 임계치보다 작다고 판단된 경우, 스텝 S305로 진행하고, 그렇지 않다고 판단된 경우, 스텝 S306으로 진행한다.

텍스처 생성기(302)의 후보 텍스처 선택기(502)에서는, 구한 SAD치와, 이전의 SAD치가 비교된다. 그리고, 구해지는 SAD치가 작은 순서로 N번까지 포함되는 경우에, 탐색한 유사 영역이 유사 영역의 후보에게 추가되어, 유사 영역의 후보가 갱신된다(스텝 S305).

그 후, 텍스처 생성기(302)의 매칭기(501)에 의해, 탐색 영역이 모두 탐색 완료인지의 여부가 확인된다(스텝 S306). 모두 탐색 완료가 아니라고 판단된 경우는, 스텝 S303으로 되돌아가고, 텍스처 생성기(302)의 매칭기(501)에 의해 지정 영역과 탐색 영역에 있는 같은 형상의 별도의 화소군과의 절대치합 SAD가 구해진다.

전부 탐색 완료가 된 시점에서, 텍스처 생성기(302)의 텍스처 취득기(503)에서 복수의 텍스처 신호의 후보가 취득되어, 합성기(303)에서 가중 평균화됨으로써 텍스처 신호가 생성된다(스텝 S308). 이것으로서, 한개의 대상 블록에 대한 처리가 종료한다(스텝 S309).

스텝 S305에서는, SAD치가 작은 N개를 텍스처 신호의 후보로서 선택하였지만, 별도의 방법이어도 좋다. 후보 텍스처 신호의 평균화에 의해, 통계적으로 잡음이 적은 텍스처 신호를 얻기 위해서는, 복수의 텍스처 신호의 후보는 서로 상관이 낮은 것이 좋다. 요컨대, 후보신호가 다양성을 가진 쪽이 바람직한 경우가 있다. 후보의 텍스처 신호에 다양성을 갖게 하는 간단한 방법의 하나로서, 소정의 임계치보다 SAD치가 작은 유사 영역 중으로부터, 지정 영역과의 공간적위치가 먼 순서로 N개의 텍스처 신호를 선택한다는 방법이 있다. 또한, 도 16과 같이, 후보가 되는 유사 영역간이 공간적인 거리가 서로 커지도록 N개의 영역을 선택하는 방법도 있다.

도 16은, 도 15에 도시하는 스텝 S305로써, N개의 유사 영역을 선택하는 한 방법의 순서를 도시하는 플로차트이다. 도 16에서, A[p][i]는, 소정의 임계치보다 SAD치가 작은 화소영역 중, p번째로 검색된 화소영역에 관해서, 참조화상상의 좌표 정보를 도시하고 있다. 값 i에는, 수평 좌표를 도시하는 0 또는 수직 좌표를 도시하는 1이 설정된다. C[k][i]는, 스텝 S305에서 k번째로 선택되는 유사 영역의 좌표를 도시하고 있다. 이하, 수평 좌표와 수직 좌표의 구별을 필요로 하지 않는 경우에는, A[p] 및 C[p]라고 기재한다.

우선, C[1]에 템플릿 생성기에서 얻어지는 지정 영역의 좌표가 보존되고(스텝 S502), 지금까지 선택한 유사 영역의 수 K가 1로 설정된다.

다음에, SAD치가 소정의 임계치보다 작은 화소영역에 관해서 참조화상상에서의 좌표 A[p]와 C[1]이 비교되어, 그 거리차(벡터의 크기)가 가장 큰 A[m]이 선택된다(스텝 S503). 그리고, K의 값이 K+1(=2)로 갱신되어, C[K]=A[m]로 설정된다(스텝 S504). 이 때 A[m]는 유사 영역에 확정하였기 때문에, m번째로 검색된 텍스처는, 선택대상으로부터 삭제된다.

그 후, K와 N이 비교되어(스텝 S505), K가 N보다 작다고 판단되면 스텝 S503으로 되돌아가고, K=N이라고 판단되면 처리를 종료한다.

계속해서, 스텝 S503에서는, C[1] 내지 C[K]의 각각과 남겨진 A[p]가 비교되어, 거리차가 합이 가장 큰 A[m]이 선택된다. 이 방법에 의하면, 선택된 후보 유사 영역간의 거리가 유지하는 것이 가능해진다.

도 17은, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)에서의 화상 예측 부호화 방법의 순서를 도시하는 플로차트이다. 우선, 예측 관련 정보 생성기(201)에서, 대상 블록의 화소 신호를 사용하여 예측 처리가 실시되어, 예측 관련 정보가 생성된다(스텝 S102). 다음에, 텍스처 합성기(202)가 예측 관련 정보에 기초하여 복수의 텍스처 신호의 후보를 생성하고, 텍스처 합성처리에 의해 대상 블록의 예측 신호를 생성한다(스텝 S103). 이 때, 텍스처 합성기(202)는, 복수의 텍스처 생성 방법으로써 예측 신호를 생성하고, 대상 블록의 신호와 대응하는 화소간의 오차 자승합이 가장 작은 예측 신호를 선택하여도 좋다.

이와 같이 결정된 예측 신호와 대상 블록의 신호와의 차분을 나타내는 잔차 신호가, 변환기(106), 양자화기(107) 및 엔트로피 부호화기(111)에 의해 부호화된다(스텝 S104). 그리고, 부호화된 잔차 신호, 예측 관련 정보 및 텍스처 생성 방법의 선택정보(필요인 경우)가 출력단자(112)를 통해서 출력된다(스텝 S105). 여기에서, 예측 관련 정보에는, 화면간 예측 방법에 있어서의 움직임 벡터 및 참조화상 프레임 번호, 화면 내 예측 방법에 있어서의 예측 방법 및 화면 내 예측 방법 및 화면간 예측 방법의 선택에 관한 선택정보에 덧붙여, 텍스처 신호의 후보의 생성 및 선택에 사용하는 탐색 영역(후보 텍스처 신호의 탐색), N의 값(후보 텍스처 신호의 수), 임계치(후보 텍스처 신호와 템플릿 신호와의 유사성을 재는 평가치) 및 가중치(텍스처 합성시의 가중계수) 등의 각종 설정정보가 포함되는 경우가 있다.

이들 처리 후에 또는 이 처리와 병행하여, 후속의 대상 블록을 예측 부호화하기 위해서 부호화된 잔차 신호가 역양자화기(108) 및 역변환기(109)에 의해 복호된다. 그리고, 가산기(110)에 의해, 복호된 잔차 신호에 예측 신호가 가산되어, 대상 블록의 신호가 재생되어, 프레임 메모리(104)에 참조화상으로서 기억된다(스텝 S106). 그리고, 모든 대상 블록의 처리가 완료되지 않은 경우에는 스텝 S102로 되돌아가고, 다음의 대상 블록에 대한 처리가 행하여진다. 모든 대상 블록의 처리가 완료된 경우에는, 처리를 종료한다(스텝 S108).

다음에, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 방법에 관해서 설명한다. 도 19는, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)를 도시하는 블록도이다. 이 화상 예측 복호 장치(1900)는, 입력단자(1901), 데이터 해석기(1902), 역양자화기(1903), 역변환기(1904), 가산기(1905), 출력단자(1906), 프레임 메모리(1907) 및 텍스처 합성기(1908)를 구비하고 있다. 역양자화기(1903) 및 역변환기(1904)에 의한 복호수단은, 이 것 이외를 사용하여 행하여도 좋다. 또, 역변환기(1904)는 없어도 좋다.

입력단자(1901)는, 상술한 화상 예측 부호화 방법으로 압축 부호화 된 압축 데이터를 입력한다. 이 압축 데이터에는, 화상을 복수의 블록으로 분할된 대상 블록을 예측하여 부호화된 잔차 신호 및 예측 관련 정보가 포함되어 있다. 여기에서 예측 관련 정보에는, 화면 내 예측 방법에 있어서의 예측 방법, 화면 내 예측 방법 및 화면간 예측 방법의 선택에 관한 선택정보, 화면간 예측 방법에 있어서의 움직임 벡터 및 참조화상 프레임 번호에 덧붙여, 텍스처 신호의 후보의 생성 및 선택에 사용하는 탐색 영역(후보 텍스처 신호의 탐색), N의 값(후보 텍스처 신호의 수), 임계치(후보 텍스처 신호와 템플릿 신호와의 유사성을 재는 평가치) 및 가중치(텍스처 합성시의 가중계수) 등의 각종 설정정보가 포함되는 경우가 있다. 또, 각종 설정정보는, 방식으로서 미리 정해져 있는 경우에는 필요하다.

데이터 해석기(1902)는, 입력단자(1901)에 입력된 압축 데이터를 해석함으로써, 대상 블록의 잔차 신호, 예측 관련 정보, 각종 설정정보(필요인 경우)를 추출한다.

역양자화기(1903)는, 대상 블록의 잔차 신호를 라인(L1902a) 경유로 입력하여, 역양자화한다. 역변환기(1904)는, 역양자화한 데이터를 역이산 코사인 변환한다.

텍스처 합성기(1908)는, 데이터 해석기(1902)로부터 라인(L1902b) 경유로 예측 보조 신호정보를 입력한다. 이 텍스처 합성기(1908)는, (후술하는 방법으로) 예측 관련 정보에 기초하여, 프레임 메모리(907)로부터 참조화상을 취득하여, 예측 신호를 생성한다. 텍스처 합성기(1908)는, 생성한 예측 신호를 라인(L1908) 경유로 가산기(1905)에 출력한다.

가산기(1905)는, 텍스처 합성기(1908)로 생성된 예측 신호를, 역양자화기(1903) 및 역변환기(1904)에 의해 복원된 잔차 신호에 가산하여, 대상 블록의 재생 화상 신호를 라인(L1905) 경유로 출력단자(1906) 및 프레임 메모리(1907)에 출력한다. 출력단자(1906)는, 외부에(예를 들면 디스플레이)출력한다.

프레임 메모리(1907)는, 다음의 복호 처리를 위한 참조용 재생 화상으로서, 가산기(1905)로부터 출력된 재생 화상을 참조화상으로서 기억한다.

다음에, 텍스처 합성기(1908)에 관해서 설명한다. 텍스처 합성기(1908)의 상세한 것은 도 20에 도시되어 있고, 기본적으로 도 3에 도시한 구성과 같은 구성 또는 이것에 상당하는 기능을 갖는다.

도 20을 사용하여, 본 실시형태에 관계되는 텍스처 신호의 생성·합성처리에 관해서, 자세히 설명한다. 도 20은, 도 19에 도시하는 텍스처 합성기(1908)의 블록도이다. 텍스처 합성기(1908)는, 템플릿 신호 생성기(2001)와 텍스처 생성기(2002)와 합성기(2003)를 구비하고 있다. 템플릿 신호 생성기(2001)는, 라인(L2001) 경유로 입력되는 예측 관련 정보를 접수하는 동시에, 라인(L1907) 경유로 입력되는 프레임 메모리(1907)로부터의 재생 화상 신호를 접수한다. 템플릿 신호 생성기(2001)는, 예측 관련 정보에 기초하여 재생 화상 신호로부터 템플릿 신호를 생성하여, 라인(L2001) 경유로 텍스처 생성기(2002)에 출력한다. 템플릿 신호는, 화면 내 예측 방법과 화면간 예측 방법에 관해서의 선택정보 및 예측 관련 정보에 따라서 화면 내 예측 방법 또는 화면간 예측 방법에 의해 생성된다.

텍스처 생성기(2002)는, 라인(L2001) 경유로 템플릿 신호 생성기(2001)로부터 입력되는 템플릿 신호를 접수하는 동시에, 라인(L1907) 경유로 프레임 메모리(1907)로부터 입력되는 재생 화상 신호를 접수한다. 텍스처 생성기(2002)는, 템플릿 신호 및 재생 화상 신호로부터, 부호화 장치의 텍스처 생성기(302)와 같은 방법으로 N개의 텍스처 신호를 생성한다. 생성한 N개의 텍스처 신호는, 라인(L2002)을 경유하여 합성기(2003)에 출력된다. 합성기(2003)는, 라인(L2002)으로부터 입력되는 N개의 텍스처 신호를 접수한다. 합성기(2003)는, 이들 N개의 텍스처 신호를 부호화 장치의 합성기(303)와 같은 방법으로 합성하여 예측 신호를 생성하고, 그 예측 신호를 라인(L1908)을 경유하여 출력한다.

합성기(2003)는, N개의 후보 텍스처 신호의 입력을 받아, 가중 평균화처리에 의해 대상 블록의 예측 신호를 생성한다. 합성기(2003)는, 가중기(2004)와 가산기(2005)를 구비하고 있다. 가중기(2004)에 있어서의 가중치는, 미리 정해져 있는 경우도 있으며 압축 데이터에 포함되어 있는 경우도 있다. 가중기(2004)는, 입력된 N개의 텍스처 신호에 대하여, 정해진 가중치를 가해, 라인(L2004)을 경유하여 가산기(2005)에 출력한다. 가산기(2005)는, 가중 처리된 N개의 텍스처 신호를 가산하고, 가산된 텍스처 신호를 예측 신호로서 라인(L1908)을 경유하여 출력한다.

텍스처 합성기(1908)는, 탐색 영역(후보 텍스처 신호의 탐색), N의 값(후보 텍스처 신호의 수), 임계치(후보 텍스처 신호와 템플릿 신호와의 유사성을 재는 평가치) 및 가중치(텍스처 합성시의 가중계수) 등의 각종 설정정보에 따라 텍스처 합성처리를 실행한다. 생성되는 복수의 후보의 텍스처 신호는, 화상 예측 부호화 장치로 생성되는 신호와 일치시킬 필요가 있고, 텍스처 합성에 의해 생성되는 예측 신호도 화상 예측 부호화 장치로 생성되는 신호와 일치시켜야만 한다. 이 때문에, 텍스처 합성기(1908)에서 사용되는 각종 설정정보는, 화상 예측 부호화 장치의 텍스처 합성기(202)에서 사용하는 정보와 완전히 일치시켜 놓은 필요가 있다. 때문에, 미리 정하고 있지 않은 정보에 관해서는, 화상 예측 부호화 장치(100)로부터 전송되어, 화상 예측 복호 장치(1900)에서 복원된다.

또, 화상 예측 부호화 장치(100) 내의 합성기(303)와 같이 화상 예측 복호 장치(1900) 내의 합성기(2003)도 도 20의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가중 텍스처 신호에 대한 가중치를 정수로 하여, 가중 처리된 N개의 텍스처 신호를 가산한 후, 가산한 신호를 N개의 가중치의 합으로 제산하도록 구성하여도 좋다.

다음에, 도 21을 사용하여, 도 19에 도시하는 화상 예측 복호 장치(1900)에 있어서의 화상 예측 복호 방법을 설명한다. 우선, 입력단자(1901)를 통해서, 압축된 압축 데이터가 입력된다(스텝 S1902). 그리고, 데이터 해석기(1902)에 있어서, 압축 데이터에 대하여 엔트로피 복호가 행하여지고, 양자화된 변환 계수, 예측 관련 정보가 추출된다(스텝 S1903). 여기에서 추출된 예측 관련 정보에 기초하여, 텍스처 합성기(1908)에서 복수의 텍스처 신호가 생성되고, 생성된 복수의 텍스처 신호를 합성함으로써 예측 신호가 생성된다(스텝 S1904).

한편, 양자화된 변환 계수는, 역양자화기(1903)에 있어서 양자화 파라미터를 사용하여 역양자화되어, 역변환기(1904)에 있어서 역변환이 행하여지고, 재생차분 신호가 생성된다(스텝 S1905). 그리고, 생성된 예측 신호와 재생차분 신호가 가산되는 것으로 재생신호가 생성되고, 이 재생신호가 다음의 대상 블록을 재생하기 위해서 프레임 메모리(1907)에 격납된다(스텝 S1906). 다음의 압축 데이터가 있는 경우에는, 두 번째 이 프로세스를 반복(스텝 Sl907), 모두 데이터가 마지막까지 처리된다(스텝 S1908). 또, 필요에 따라서 스텝 S1902로 되돌아가고, 압축 데이터를 넣도록 하여도 좋다.

본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 방법 및 화상 예측 복호 방법을, 프로그램으로서 기록매체에 격납되어 제공할 수도 있다. 기록매체로서는, 플로피디스크(등록상표), CD-ROM, DVD, 또는 ROM 등의 기록매체, 또는 반도체 메모리 등이 예시된다.

도 22는, 화상 예측 부호화 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도이다. 화상 예측 부호화 프로그램(P100)은, 블록 분할 모듈(P102), 예측 신호 생성 모듈(P103), 기억 모듈(P104), 감산 모듈(P105), 변환 모듈(P106), 양자화 모듈(P107), 역양자화 모듈(P108), 역변환 모듈(P109), 가산 모듈(P110) 및 엔트로피 부호화 모듈(P111)을 구비하고 있다. 또, 예측 신호 생성 모듈(P103)은, 도 23에 도시하는 바와 같이, 예측 관련 정보 생성 모듈(P201) 및 텍스처 합성 모듈(P202)을 구비하고 있다. 또, 텍스처 신호 모듈(P202)은, 도 24에 도시하는 바와 같이, 템플릿 신호 생성 모듈(P301), 텍스처 생성 모듈(P302) 및 합성 모듈(P303)을 구비하고 있다.

상기 각 모듈이 실행됨으로써 실현되는 기능은, 상술한 화상 예측 부호화 장치(100)의 기능과 같다. 즉, 화상 예측 부호화 프로그램(P100)의 각 모듈의 기능은, 블록 분할기(102), 예측 신호 생성기(103), 프레임 메모리(104), 감산기(105), 변환기(106), 양자화기(107), 역양자화기(108), 역변환기(109), 가산기(110), 엔트로피 부호화기(111), 예측 관련 정보 생성기(201), 텍스처 합성기(202), 템플릿 신호 생성기(301), 텍스처 생성기(302) 및 합성기(303)의 기능과 같다.

또한, 도 25는, 화상 예측 복호 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도이다. 화상 예측 복호 프로그램(P1900)은, 데이터 해석 모듈(P1902), 역양자화 모듈(P1903), 역변환 모듈(P1904), 가산 모듈(P1905), 기억 모듈(P1907) 및 텍스처 합성 모듈(P1908)을 구비하고 있다.

상기 각 모듈이 실행됨으로써 실현되는 기능은, 상술한 화상 예측 복호 장치(1900)의 각 구성요소와 같다. 즉, 화상 예측 복호 프로그램(P1900)의 각 모듈의 기능은, 데이터 해석기(1902), 역양자화기(1903), 역변환기(1904), 가산기(1905), 프레임 메모리(1907) 및 텍스처 합성기(1908)의 기능과 같다.

이와 같이 구성된 화상 예측 부호화 프로그램(P100) 또는 화상 예측 복호 프로그램(P1900)은, 기록매체(10)에 기억되어, 후술하는 컴퓨터에서 실행된다.

도 26은, 기록매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이고, 도 27은, 기록매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도이다. 또, 기록매체에 기억된 프로그램을 실행하는 것은 컴퓨터에 한정되지 않고, CPU를 구비하고 소프트웨어에 의한 처리나 제어를 하는 DVD 플레이어, 셋톱박스, 휴대전화 등이어도 좋다.

도 26에 도시하는 바와 같이, 컴퓨터(30)는, 플로피디스크장치, CD-ROM 드라이브장치, DVD 드라이브장치 등의 판독장치(12)와, 오퍼레이팅 시스템을 상주시킨 작업용 메모리(RAM(14))와, 기록매체(10)에 기억된 프로그램을 기억하는 메모리(16)와, 디스플레이와 같은 표시장치(18)와, 입력장치인 마우스(20) 및 키보드(22)와, 데이터 등의 송수를 하기 위한 통신장치(24)와, 프로그램의 실행을 제어하는 CPU(26)를 구비하고 있다. 컴퓨터(30)는, 기록매체(10)가 판독장치(12)에 삽입되면, 판독장치(12)로부터 기록매체(10)에 격납된 화상 예측 부호화·복호 프로그램에 액세스 가능하게 되어, 상기 화상 부호화·복호 프로그램에 의해서, 본 실시형태에 관계되는 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치로서 동작하는 것이 가능하게 된다.

도 27에 도시하는 바와 같이, 화상 예측 부호화 프로그램 및 화상 복호 프로그램은, 반송파에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호(40)로서 네트워크를 통해서 제공되는 것이어도 좋다. 이 경우, 컴퓨터(30)는, 통신장치(24)에 의해서 수신한 화상 예측 부호화 프로그램 또는 화상 복호 프로그램을 메모리(16)에 격납하고, 상기 화상 예측 부호화 프로그램 또는 화상 예측 복호 프로그램을 실행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치에 의하면, 우선, 입력단자(101)에 입력된 동화상이 블록 분할기(102)에 의해 복수의 영역으로 분할되고, 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 블록의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호가 예측 신호 생성기(103)에 의해 생성된다. 그리고, 그 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호가 감산기(105)에 의해 생성되고, 그 잔차 신호가 엔트로피 부호화기(111)에 의해 부호화된다. 여기에서, 예측 신호는, 예측 관련 정보에 기초하여 생성되는 복수의 텍스처 신호를 합성기(303)에서 가산하는 것으로 생성된다. 또, 생성된 예측 관련 정보도 잔차 신호와 같이 엔트로피 부호화기(111)에 의해 부호화된다. 이와 같이, 복수의 텍스처 신호에 기초하여 예측 신호가 생성되기 때문에, 예측 신호에 포함되는 잡음을 저감할 수 있다. 또한, 이들 복수의 텍스처 신호는 적은 예측 관련 정보로 효율 좋게 생성하는 것이 가능하다. 따라서, 잡음이 적은 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)는, 지정 영역의 형상과 대상 영역의 형상을(예를 들면 영역(406)의 형상과 영역(402)의 형상을) 같게 설정하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 간이하게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)는, 대상 영역(402)을 분할하고, 분할된 각 소영역(소영역(411, 421, 431, 441))에 관해서 예측 신호를 생성하고, 소영역마다의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역(402)의 예측 신호를 생성하는 것이 가능하다. 이 때문에, 최종적으로 생성되는 대상 영역(402)의 예측 신호의 성능을 더욱 높이는 것, 즉, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)에서는, 후보 텍스처 선택기(502)가, 대상 영역의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 템플릿 신호를 텍스처 신호의 하나로서 선택한다. 즉, 템플릿 신호가 텍스처 신호에 포함된다. 따라서, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)에서는, 합성기(303)가 텍스처 신호에 대하여 가중 평균화처리를 실시하기 때문에, 복수의 텍스처 신호가 평균화된다. 이 때문에, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 부호화 장치(100)에서는, 예측 관련 정보가 대상 영역의 공간적인 변위량을 도시하는 움직임 벡터를 포함한다. 이 때문에, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 더욱 용이하게 도출할 수 있고, 예측 신호를 더욱 간이하게 생성하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)에서는, 데이터 해석기(1902)가 압축 데이터로부터 예측 관련 정보와 잔차 신호를 추출한다. 이 후, 텍스처 합성기(1908)가 예측 관련 정보에 기초하여 예측 신호를 생성하고, 역양자화기(1903) 및 역변환기(1904)가 잔차 신호를 복원한다. 그리고, 가산기(1905)가 예측 신호와 잔차 신호를 가산하여 대상 영역의 재생화소 신호를 복원한다. 여기에서, 예측 신호는, 텍스처 생성기(2002)가 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 생성하는 복수의 텍스처 신호를 합성기(2003)가 가중 평균화처리를 사용하여 가공하는 것으로 생성된다. 이와 같이, 복수의 텍스처 신호에 기초하여 예측 신호가 생성되기 때문에, 예측 신호에 포함되는 잡음을 저감할 수 있다. 또, 이들 복수의 텍스처 신호는, 적은 예측 관련 정보로 효율 좋게 생성하는 것이 가능하다. 따라서, 잡음이 적은 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)는, 지정 영역의 형상과 대상 영역의 형상을 같게 설정하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 간이하게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)에서는 대상 영역을 분할하고, 분할된 각 소영역에 관해서 예측 신호를 생성하고, 소영역마다의 예측 신호를 합성함으로써 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 것이 가능하다. 이 때문에, 최종적으로 생성되는 대상 영역의 예측 신호의 성능을 더욱 높이는 것, 즉, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)에서는, 텍스처 생성기(2002)가, 대상 영역의 화소 신호와의 차분이 가장 작은 템플릿 신호를 포함하는 텍스처 신호를 생성하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 잡음이 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)에서는, 합성기(2003)가, 텍스처 신호에 대하여 가중 평균화처리를 실시하고, 그 처리를 이루어진 텍스처 신호를 가산하는 것으로 예측 신호를 생성한다. 이와 같이, 예측 신호를 생성할 때에 텍스처 신호가 평균화되기 때문에, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관계되는 화상 예측 복호 장치(1900)에서는, 데이터 해석기(1902)가, 대상 영역의 공간적인 변위량을 나타내는 움직임 벡터를 포함하는 예측 관련 정보를 추출하는 것이 가능하다. 이 때문에, 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 더욱 용이하게 도출할 수 있고, 예측 신호를 더욱 간이하게 생성하는 것이 가능하게 된다.

이상, 본 발명을 그 실시형태에 기초하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다.

<제 2 실시형태>

이어서, 본 발명은 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도를 높이는 동시에, 복잡한 텍스처 신호(그림)를 갖는 화상에 대한 예측 신호를 효율 좋게 생성할 수 있는 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램에 관해서 설명한다.

도 28은, 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치(100X)를 도시하는 블록도이다. 이 화상 예측 부호화 장치(100X)는, 입력단자(101X), 블록 분할기(102X), 예측 신호 생성기(103X), 프레임 메모리(104X), 감산기(105X), 변환기(106X), 양자화기(107X), 역양자화기(108X), 역변환기(109X), 가산기(110X), 엔트로피 부호화기(111X), 출력단자(112X)를 포함하여 구성되어 있다. 변환기(106X)와 양자화기(107X)는 부호화 수단으로서 기능한다.

이상과 같이 구성된 화상 예측 부호화 장치(100X)에 관해서, 이하 그 구성에 관해서 설명한다.

입력단자(101X)는, 복수장의 화상으로 이루어지는 동화상의 신호를 입력하는 단자이다.

블록 분할기(102X)는, 입력단자(101X)로부터 입력된 동화상의 신호이고, 부호화의 대상되는 화상을 복수의 영역으로 분할한다. 본 발명에 의한 실시형태에서는, 8×8의 화소로 이루어지는 블록으로 분할하지만, 그 이외의 블록의 크기 또는 형태로 분할하여도 좋다.

예측 신호 생성기(103X)는, 부호화 처리의 대상이 되는 대상 영역(대상 블록)에 대하여 예측 신호를 생성하는 부분이다. 이 예측 신호 생성기(103X)의 구체적인 처리에 관해서는 후술한다.

감산기(105X)는, 라인(L102X)을 경유하여 입력된 블록 분할기(102X)에서 분할되어 얻어진 대상 영역으로부터, 라인(L103X)을 경유하여 입력된 예측 신호 생성기(103X)에서 생성된 예측 신호를 감산하여, 잔차 신호를 생성하는 부분이다. 감산기(105X)는, 감산하여 얻은 잔차 신호를, L105X를 경유하여 변환기(106X)에 출력한다.

변환기(106X)는, 감산되어 얻어진 잔차 신호를 이산 코사인 변환하는 부분이다. 또한, 양자화기(107X)는, 변환기(106X)에 의해 이산 코사인 변환된 변환 계수를 양자화하는 부분이다. 엔트로피 부호화기(111X)는, 양자화기(107X)에 의해 양자화된 변환 계수를 부호화하여 L111X를 경유하여, 예측 방법에 관한 정보와 함께 출력한다. 출력단자(112X)는, 엔트로피 부호화기(111X)로부터 입력한 정보를 외부에 출력한다.

역양자화기(108X)는, 양자화된 변환 계수를 역양자화하고, 역변환기(109X)는 역이산 코사인 변환하여, 잔차 신호를 복원한다. 가산기(110X)는, 복원된 잔차 신호와 라인(L103X)으로부터 보내진 예측 신호를 가산하여, 대상 블록의 신호를 재생하여, 프레임 메모리(104X)에 격납한다. 본 실시형태에서는 변환기(106X)와 역변환기(109X)를 사용하고 있지만, 이 변환기의 대체되는 다른 변환 처리를 사용하여도 좋고, 변환기(106X)와 역변환기(109X)는 반드시 필수는 아니다. 이와 같이, 후속의 대상 영역에 대한 화면 내 예측 또는 화면간 예측을 하기 위해서, 압축된 대상 영역의 화소 신호는 역처리되어 복원되어, 프레임 메모리(104X)에 기억된다.

이어서, 예측 신호 생성기(103X)의 상세한 것에 대해서 설명한다. 예측 신호 생성기(103X)는, 부호화 처리의 대상이 되는 대상 영역(이하, 대상 블록이라고 함)에 대하여, 예측 신호를 생성한다. 본 발명에 의한 실시형태에서는, 2종류의 예측 방법이 사용된다. 즉, 예측 신호 생성기(103X)는, 화면간 예측 방법과 화면 내 예측 방법과의 적어도 어느 한쪽을 사용하여 예측 신호를 생성한다.

화면간 예측 방법을 사용한 예측 신호 생성기(103X)는, 과거에 부호화된 후로 복원된 재생 화상을 참조화상으로서, 이 참조화상으로부터 대상 블록에 대한 오차가 가장 작은 예측 신호를 주는 움직임 정보를 구한다. 이 처리는 움직임 검출이라고 불린다. 또한 경우에 따라서, 대상 블록을 재분할하고, 재분할된 소영역에 대하여 화면간 예측 방법을 결정하여도 좋다. 이 경우, 예측 신호 생성기(103X)는, 각종의 분할 방법 중으로부터, 대상 블록 전체에 대하여 가장 효율 좋은 분할 방법 및 각각의 움직임 정보를 결정한다. 본 발명에 의한 실시형태에서는, 예측 신호 생성기(103X)는, 상술한 예측 신호의 생성을 하기 위해서, 대상 블록은 라인(L102X), 참조화상은 라인(L104X) 경유로 입력된다. 또한, 예측 신호 생성기(103X)는, 참조화상으로서는, 과거에 부호화되어 복원된 복수의 화상을 참조화상으로서 사용한다. 상세한 것은 종래의 기술인 MPEG-2 또는 4, ITUH.264의 어떤 방법과 동일하다.

이와 같이 결정된 움직임 정보 및 소영역의 분할 방법은 라인(L112X) 경유로 엔트로피 부호화기(111X)에 보내져 부호화한 다음 출력단자(112)로부터 송출된다. 예측 신호 생성기(103X)에서는, 소영역의 분할 방법 및 각각의 소영역에 대응하는 움직임 정보를 바탕으로 프레임 메모리(104X)로부터 참조화상을 취득하여, 화면간 예측 신호를 생성한다. 이와 같이 생성된 화면간 예측 신호는 라인(L103X) 경유로 감산기(105X)에 보내진다.

화면 내 예측 방법을 사용한 예측 신호 생성기(103X)는, 대상 블록에 공간적으로 인접하는 기재생의 화소치를 사용하여 화면 내 예측 신호를 생성한다. 구체적으로는, 예측 신호 생성기(103X)는, 프레임 메모리(104)로부터 같은 화면 내에 있는 기재생의 화소 신호를 취득하여, 소정의 방법으로 예측 신호를 생성하는 화면 내 예측 방법을 결정하여, 상기 결정한 화면 내 예측 방법에 기초하여 화면 내 예측 신호를 생성한다. 한편, 예측 방법에 관한 정보는, 라인(L112X) 경유로 엔트로피 부호화기(111X)에 보내져 부호화한 다음 출력단자(112)로부터 송출된다. 이와 같이 생성된 화면간 예측 신호는 감산기(105X)에 보내진다. 예측 신호 생성기(103X)의 상세의 처리는 후에 설명한다.

상술과 같이 구해진 화면간 예측 신호와 화면 내 예측 신호에 대하여, 오차가 가장 작은 것이 선택되어, 감산기(105X)에 보내진다. 단, 1장째의 화상에 관해서는, 과거의 화상이 없기 때문에, 모든 대상 블록은 화면 내 예측으로 처리된다. 또, 하기에 말하는 화면 내 예측 신호의 생성 방법은 사진 등의 정지화상의 부호화·복호에도 적용할 수 있다.

감산기(105X)에서 대상 블록의 신호(라인(L102X) 경유)로부터 예측 신호(라인(L103X) 경유)를 뺄셈하여, 잔차 신호를 생성한다. 이 잔차 신호는 변환기(106X)에서 이산 코사인 변환되고, 그 각 변환 계수는 양자화기(107X)에서 양자화된다. 마지막으로 엔트로피 부호화기(111X)에서 양자화된 변환 계수를 예측 신호의 생성 방법에 관한 정보와 함께 부호화하여, 출력단자(112X)로부터 송출된다.

이어서, 본 발명에 의한 예측 신호 생성기(103X)의 처리에 관해서, 화면 내 예측 방법인 경우를 중심으로 설명한다. 화면간 예측 방법인 경우에도 마찬가지로 적용 가능하다. 도 29는, 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치에 사용되는 예측 신호 생성기(103X)를 도시하는 블록도이고, 예측 신호 생성기(103X)는, 텍스처 합성기(201X)와 텍스처 신호 결정기(202X)를 포함하여 구성되어 있다.

텍스처 합성기(201X)는, 라인(L104X) 경유로 도 28의 프레임 메모리(104X)에서, 과거의 처리로 이미 재생된 화상 신호(재생 화상 신호)가 입력된다. 또, 텍스처 합성기(201X)는, 화면 내 예측 방법을 사용한 경우에는, 대상 블록과 같은 화면 내에 있는 재생 화상 신호가 입력되고, 화면간 예측 방법을 사용한 경우에는, 대상 블록과 다른 화면(프레임 또는 필드)에 있는 재생 화상 신호가 입력된다. 그리고, 이 텍스처 합성기(201X)는, 하기에 설명하는 것과 같은 방법으로 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 텍스처 신호 결정기(202X)에 출력한다.

텍스처 신호 결정기(202X)는, 텍스처 합성기(201X)로부터 텍스처 신호가 출력되는 동시에, 대상 블록의 화상 신호를 라인(L102X) 경유로 입력한다. 그리고, 텍스처 신호 결정기(202X)는, 입력한 복수의 텍스처 신호의 각각 대하여, 대상 블록의 화상 신호와 비교하여, 오차가 가장 작은 텍스처 신호를 대상 블록의 예측 신호로서 라인(L103X) 경유로 출력한다. 본 실시형태에서는, 텍스처 신호 결정기(202X)는, 대상 블록의 화상 신호와 텍스처 신호와의 사이에서 화소치의 절대차분치의 총합을 이용하여 오차치를 구하고, 가장 작은 오차치를 주는 텍스처 신호를 예측 신호로 결정한다.

이어서, 도 30을 사용하여, 텍스처 합성기(201X)에 관해서 설명한다. 도 30은, 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치(100X)에 사용되는 텍스처 합성기(201X)를 도시하는 블록도이다. 이 텍스처 합성기(201X)는, 합성기(301X), 가산기(302X), 가중기(303X 내지 306X), 텍스처 생성기(307X 내지 308X), 제 1 외삽기(309X) 내지 제 N 외삽기(310X)를 포함하여 구성되어 있다. 여기에서, 텍스처 생성기(307X)는, 제 1 텍스처 취득기(311X) 및 제 1 매칭기(312X)를 구비하고, 텍스처 생성기(308X)는, 제 M 텍스처 취득기(313X) 및 제 M 매칭기(314X)를 구비하고 있다. 도 30에서는 M개의 텍스처 생성기 및 N개의 신호 외삽기를 사용하고 있다. 본 실시형태에서는, M=5, N=9이지만, 그 이외의 수치이어도 좋다. 예를 들면, M=0, N=9로, 또는 M=5, N=0이어도 좋다.

우선, 텍스처 생성기(307X)의 동작을 설명한다. 제 1 매칭기(312X)는 라인(L104X) 경유로 프레임 메모리(104X)에 있는 재생 화상 신호에 액세스하여, 매칭 처리를 한다. 여기에서, 이 매칭 처리에 관해서 설명한다. 도 31은, 본 발명의 실시형태에 의한 텍스처 생성 방법에 있어서의 매칭 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 여기에서는 대상 블록(402X)에 대한 예측 신호를 생성하는 경우에 대해서 설명한다.

어떤 대상 블록에 대하여 미리 정해진 방법으로 「대상 인접 영역」(템플릿이라고도 함)과 「탐색 영역」을 설정한다. 본 실시형태에서는 대상 블록(402X)에 접하고 있고, 이것보다 전에 재생되어 같은 화면 내에 있는 재생 화상의 일부(전부이어도 좋다)를 탐색 영역(401X)으로 설정한다. 「대상 인접 영역」으로서는 대상 블록(402X)에 인접하는 기재생의 화소군(406X; 역L자의 영역)을 사용한다.

또, 탐색 영역(401X)은 대상 블록(402X)과 전혀 접하지 않아도 좋다. 또, 대상 인접 영역(406X)은 적어도 1화소로 대상 블록(402X)과 접하면 좋다. 또한, 탐색 영역(401X)에서, 대상 인접 영역(406X)과 같은 형상을 갖는 화소군과의 사이에서, 대응하는 화소간의 절대 오차치의 합(SAD)을 구하여, 가장 작은 SAD를 주는 영역을 검색하고, 이것을 「예측 인접 영역」이라고 한다.

도 31에서는, 「예측 인접 영역」은, 예측 인접 영역(408X)이 결정되어 있다. 그리고, 예측 인접 영역(408X)에 접한 영역(407X)이 대상 블록(402X)에 대한 텍스처 신호로 결정된다. 여기에서는, 예측 인접 영역(408X)과 텍스처 신호를 나타내는 영역(407X)과의 위치 관계는, 대상 블록(402X)과 대상 인접 영역(406X)과 같은 관계에 있지만, 그렇지 않아도 좋다.

이와 같이 하여 텍스처 신호가 결정되면, 제 1 매칭기(312X)는, 예측 인접 영역(408X)의 좌표에 관한 좌표 정보, 또는 텍스처 신호인 영역(407X)의 좌표에 관한 좌표 정보를 L312X 경유로 제 1 텍스처 취득기(311X)에 송출한다. 제 1 텍스처 취득기(311X)는, 상기 좌표 정보에 기초하여 라인(L314X) 경유로, 프레임 메모리(104X; 도 28 참조)로부터 텍스처 신호인 영역(407X)의 화소 신호를 취득하여, 라인(L307X) 경유로 합성기(301X)에 출력한다.

이러한 처리에 의해, 대상 블록(402X)의 인접 영역(406X)에 가까운(오차가 작은) 영역(407X)이 탐색 영역(401)으로부터 탐색되어, 텍스처 신호로서 생성된다.

도 32는, 본 발명의 실시형태에 의한 텍스처 생성기(307X)에 있어서의 텍스처 생성 방법을 도시하는 플로차트이다. 제 1 매칭기(312X)에 의해 대상 블록에 인접하는 대상 인접 영역이 취득된다(S411X). 이어서, 제 1 매칭기(312X)에 의해 취득된 대상 인접 영역에 관해서, 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해, 대상 인접 영역과 탐색 영역에 있는 같은 형상의 화소군과의 절대치합 SAD치가 구해진다(S412X). 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 SAD치가 지금까지의 SAD치의 최소치와 비교되어(S413X), SAD치가 최소치보다 작으면, 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 판단된 경우, S414X로 진행하고, 그렇지 않다고 판단된 경우, S415X로 진행한다. 또, 최소치의 초기치는 미리 정해져 있는 것으로 한다.

S412X에서 구해진 SAD치는 최소치로서 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 설정되고, 예측 대상 영역에 인접하는 영역의 화소 신호가 대상 블록의 텍스처 신호라고 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 결정된다(S414X). 이 후, 제 1 매칭기(312X)에 의해 탐색 영역(401X)이 전부 탐색 완료인지의 여부가 확인되어(S415X), 전부 탐색 완료가 아니라고 판단된 경우, S412X로 되돌아가고, 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 대상 인접 영역(406X)과 탐색 영역(401X)에 있는(같은 형상의) 별도의 화소군과의 절대치합 SAD가 구해진다. 전부 탐색 완료가 된 경우는 하나의 대상 블록(여기에서는 대상 블록(402X))에 대한 처리가 종료가 된다. 그리고, 다음의 대상 블록(403X 내지 405X)과 순차적으로 같은 처리가 행하여진다.

이상의 처리에 의해, 텍스처 생성기(307X)에서는, 대상 블록(402X)에 인접하는 대상 인접 영역(406X)을 사용하여 탐색 영역(401X)으로부터 예측 인접 영역(408X)을 탐색하고, 이 예측 인접 영역(408X)에 인접하는 영역(407X)을 텍스처 신호로서 결정하여 얻을 수 있다.

또, 도 32에서는 대상 블록과 같은 화면 내(프레임, 또는 필드의 어느 것이나 좋다)에 있는 탐색 영역(401X)을 사용한 처리를 설명하였지만, 탐색 영역은 대상 블록과 다른 화면 내에 있고, 이미 재생된 신호를 사용하여도 좋다. 이 경우, 예측 인접 영역 및 상기 예측 인접 영역에 인접하는 텍스처 신호는 대상 블록과 다른 화면으로부터 취득하게 된다. 또, 탐색 영역으로서, 대상 블록과 같은 화면 및 다른 화면의 양쪽에 있는 기재생의 화상 신호를 사용하여도 좋다. 이 경우, 합성의 대상이 되는 텍스처 신호는, 대상 블록과 같은 화면 내에서 탐색된 텍스처 신호와, 다른 화면 내에서 탐색된 텍스처 신호가 된다.

이어서, 텍스처 생성기(308X)의 동작에 관해서 설명한다. 텍스처 생성기(308X)의 동작은 텍스처 생성기(307X)와 거의 같지만, 이 텍스처 생성기(308X)는, 도 31에서 도시되는 대상 인접 영역(406X)을 별도의 형상을 갖는 영역을 사용하여 탐색을 한다. 도 33은, 상기 다른 대상 인접 영역의 형상의 일례를 도시하는 도면이다. 도 33에 도시하는 바와 같이 형상으로서는, 대상 블록(502X)의 좌측에 형성되는 직사각형의 영역(501X), 대상 블록(504X)의 상측에 형성되는 직사각형의 영역(503X), 대상 블록(504X)의 좌측 경사상에 형성되는 영역(505X), 대상 블록(508X)의 상측부터 좌측에 걸쳐서 삼각형상으로 형성되는 영역(507X)을 생각할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 텍스처 생성기(308X)는, 도 33d의 형상을 하는 대상 인접 영역에서 도 32에서 도시되는 처리를 행하고, 대응하는 텍스처 신호를 생성한다. 또한, 그 외의 텍스처 생성기(도시하지 않음)는, 각각 도 33a, 33b, 33c에 도시하는 형상의 대상 인접 영역을 사용하여, 텍스처 신호를 생성한다.

이와 같이, 텍스처 생성기(307X, 308X), 및 도시하지 않는 다른 텍스처 생성기는, 각각 M개(M=5)의 텍스처 신호를 생성하고, 합성기(301X)에 출력한다. 또, 도 33에서는, 대상 블록을 2×2화소로 이루어지는 경우에 관해서 설명하였지만, 도 34에 도시하는 바와 같이, 대상 블록이 4×4화소, 또는 8×8화소인 경우에도 같은 처리로 텍스처 신호를 생성한다. 또, 대상 블록이 4×4화소에 대해서는, 대상 블록(602X)에 대하여 영역(601X), 대상 블록(604X)에 대하여 영역(603X), 대상 블록(606X)에 대하여 영역(605X), 대상 블록(608X)에 대하여 영역(607aX, 607bX)을 생각할 수 있다. 또한, 마찬가지로, 8×8화소에 관해서는, 대상 블록(610X)에 대하여 영역(609X), 대상 블록(612X)에 대하여 영역(611X), 대상 블록(614X)에 대하여 영역(613X), 대상 블록(616X)에 대하여 영역(615aX, 615bX)을 생각할 수 있다.

이어서, 제 1 외삽기(309X)의 동작에 관해서 설명한다. 신호 외삽기(309X)는, 대상 블록(예를 들면 대상 블록(402X))에 인접하는 기재생의 화소의 값을 그대로 반복하여 형성된 화소를 사용하고, 소위 신호를 외삽함으로써, 텍스처 신호를 생성한다. 도 18은, 이 방법을 사용한 텍스처 신호의 생성을 도시하는 모식도이다. 도 18a는, 대상 블록(1802X)의 상부에 있는 기재생의 화소(1801X(A 내지 D))의 값을 화살표시의 방향으로 반복함으로써 신호를 외삽한다. 도 18b는 기재생의 화소(1803X(I 내지 L))를 화살표시의 방향으로 반복함으로써 신호를 외삽한다. 도 18c는 기재생의 화소(1805(A 내지 D와 I 내지 L))의 평균치로 대상 블록(1806X)의 화소치로 한다.

도 18d부터 18i의 처리도 도시하는 바와 같이, 기재생의 화소(1807 내지 1817)를 화살표시의 방향으로 반복함으로써, 신호를 외삽함으로써 신호가 형성된다. 도 30에 도시되는 N개(N=9)의 제 1 외삽기(309X) 내지 제 N 외삽기(310X)는, 이 방법으로 N개의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 합성기(301X)에 출력한다.

계속해서 도 30에 도시되는 구성에 관해서 설명한다. 합성기(301X)는, 입력된 복수의 텍스처 신호를 미리 정해진 연산 처리를 행함으로써, 복수개(M+N개)의 텍스처 신호를 합성하여, 라인(L202X) 경유로 출력한다. 본 실시형태에서는, 입력된 복수의 텍스처 신호로부터, 복수의 K개의 합성 텍스처 신호(또는 텍스처 신호)를 생성한다.

즉, 합성기(301X)는, 텍스처 생성기(307X, 308X)로부터의 텍스처 신호를 평균화하여 제 1 합성 텍스처 신호를 생성한다. 이 경우, 가중기(303X, 304X)의 가중치는 (1/M)이고, 가중기(305X, 306X)의 가중치는 0이다. 또, 합성기(301X)는, 제 1 외삽기(309X)의 출력을 사용하여 제 2 합성 텍스처 신호를 생성한다. 이 경우, 가중기(305X)의 가중치는 1이고, 그 이외의 가중기의 가중치는 0이다. 또 합성기(301X)는, 제 N 외삽기(310X)의 출력을 사용하여 제 3 합성 텍스처 신호를 생성한다. 이 경우, 가중기(306X)의 가중치는 1이고, 그 이외의 가중기의 가중치는 0이다.

또한, 합성기(301X)는, 도시되지 않은 다른 신호 외삽기로부터의 출력을 사용하여 생성된 텍스처 신호(외삽 텍스처 신호)를 합성 텍스처 신호로서 생성하여, 출력한다. 또, 합성기(301X)는, 상술한 가중치 이외의 가중치를 사용하여, 복수의 합성 텍스처 신호를 생성하여도 좋다. 예를 들면, 가중기(303X)의 가중치가 1그리고 그 이외의 가중기의 가중치가 0인 경우나, 가중기(304X)의 가중치가 1 그리고 그 이외의 가중기의 가중치가 0인 경우, 신호 외삽기에 접속되어 있는 가중기(305X, 306X)의 가중치가 각각 1/N 그리고 그 이외의 가중기의 가중치는 0인 경우를 사용할 수 있다. 또한, 별도의 조합으로, 합성기(301X)에 입력되는 텍스처 신호를 2개씩 조합하여, 가중 평균화하여 합성 텍스처 신호를 생성하여도 좋다. 이 경우, 텍스처 생성기에 의한 텍스처 신호와 신호 외삽기에 의한 텍스처 신호를 조합하여 합성하는 경우도 있다.

이상과 같이, 합성기(301X)는, 적어도 하나의 텍스처 신호를 사용하여 합성 텍스처 신호(즉 예측 신호)를 생성하면 좋고, 예를 들면, 텍스처 생성기(307X 내지 308X), 및 제 1 외삽기(309X) 내지 제 N 외삽기(310X) 중, 어느 하나의 텍스처 생성기 또는 외삽기로부터 출력된 텍스처 신호(또는 외삽 텍스처 신호)를 사용하여 합성 텍스처 신호로 하면 좋다.

이와 같이 복수(K개)의 합성 텍스처 신호(또는 텍스처 신호)는 라인(L202X) 경유로 도 29의 텍스처 신호 결정기(202X)에 보내지고, 대상 블록에 가장 신호적으로 가까운(즉, 오차가 작은) 텍스처 신호가 결정되어, 라인(L103X) 경유로 예측 신호로서 출력된다.

도 35는, 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치(100X)에서의 화상 예측 부호화 방법을 도시하는 플로차트이다. 우선, 텍스처 생성기(308X 내지 309X) 및 제 1 외삽기(309X) 내지 제 N 외삽기(310X)에 의해, 대상 블록에 대하여 (M+N)개의 텍스처 신호가 생성된다(스텝 802X). 이어서, 합성기(301X)에 의해, M개의 텍스처 신호가 합성됨으로써, 적어도 2개의 텍스처 신호(본 실시형태에서는 M개)가 생성되고, L개의 합성 텍스처 신호(본 실시형태에서는 L=1)가 생성된다(스텝 803X). 또, 여기에서는 적어도 2개의 텍스처 신호가 생성되어 있지만, 적어도 하나의 텍스처 신호(또는 외삽 텍스처 신호)가 생성되어 있으면 좋다.

N개의 텍스처 신호와 L개의 합성 텍스처 신호와의 K(=N+L)개 중으로부터, 대상 블록에 가장 가까운 하나의 텍스처 신호 또는 합성 텍스처 신호가 선택되고, 선택된 텍스처 신호 또는 합성 텍스처 신호는 예측 신호로 결정된다(스텝 804X). 이와 같이 결정된 예측 신호와 대상 블록의 신호와의 차분을 나타내는 잔차 신호가, 변환기(106X), 양자화기(107X), 및 엔트로피 부호화기(111X)에 의해 부호화된다(S805X). 그리고, 부호화된 잔차 신호와 예측 신호 생성 관련 정보가 출력단자(112X)를 통해서 출력된다(S806X).

여기에서는 예측 신호 생성 관련 정보로서, 어떤 텍스처 생성 방법으로 예측 신호를 생성하면 좋은가에 관한 정보, 사용되는 가중기의 가중치에 관한 정보의 적어도 한쪽이 포함된다. 이 정보를 바탕으로 수신측에서 예측 신호가 생성된다. 이들 처리 후에(또는 평행하게), 후속의 대상 블록을 예측 부호화하기 위해서 부호화된 잔차 신호는 역양자화기(108X) 및 역변환기(109X)에 의해 복호된다. 그리고, 복호된 잔차 신호에 가산기(110X)에 의해 예측 신호가 가산되어, 대상 블록의 신호가 재생되어, 프레임 메모리(104X)에 참조화상으로서 기억된다(S807X). 그리고, 모든 대상 영역의 처리가 완료되지 않은 경우에는 S802X로 되돌아가, 다음의 대상 블록에 대한 처리가 행하여지고, 완료된 경우에는, 처리를 종료한다(S808X).

이어서, 상술한 도 31에 도시되는 처리의 변형예에 관해서 설명한다. 도 36은, 변형예에 있어서의 합성 텍스처 신호의 생성 방법을 나타내는 플로차트이다. 우선, 제 1 매칭기(312X)에 의해, 대상 블록에 대상 인접 영역이 취득된다(S901X). 이어서, 제 1 매칭기(312X)에 의해 취득된 대상 인접 영역에 관해서, 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해, 대상 인접 영역과 탐색 영역에 형성되는 같은 형상의 화소군과의 절대치합 SAD가 구해진다(S902X).

제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 SAD와 소정의 임계치가 비교되어, 임계치보다 작다고 판단된 경우, S904X로 진행하고, 그렇지 않다고 판단된 경우, S905X로 진행한다(S903X). 임계치보다 작다고 판단된 경우는, 임계치보다 작은 SAD를 주는 예측 인접 영역에 접하는 텍스처 신호(예를 들면 도 31의 407X)가 후보 텍스처 신호로서 보존된다(S904X). 그리고, 제 1 매칭기(312X)에 의해, 탐색 영역이 전부 탐색 완료인지의 여부가 확인된다(S905X).

탐색 완료가 아니라고 판단된 경우, S902X로 되돌아가, 대상 인접 영역과 탐색 영역에 있는 별도의 화소군과의 절대치합 SAD가 구해진다(S902X). 전부 탐색 완료가 된 시점에서, 얻어진 하나 또는 복수의 후보 텍스처 신호는, 제 1 텍스처 취득기(311X)에 의해 모두 평균화됨으로써, 텍스처 신호가 생성된다(S906X).

이 텍스처 신호는, 상술한 텍스처 생성기(308X) 및 제 1 외삽기(309X) 내지 제 N 외삽기(310X)에 의해 생성된 다른 텍스처 신호와 함께 도 29에 도시되는 텍스처 신호 결정기(202X)에 의해, 대상 블록에 가장 가까운(오차가 작은) 텍스처 신호가 선택되고, 선택된 텍스처 신호는 예측 신호로 결정된다.

이 실시형태에서는, 재생측도 같은 임계치를 사용할 필요가 있고, 송신측과 수신측에서 임계치를 미리 정하여 두는 것이 필요하다. 또한, 다른 실시형태에서, 임계치를 압축 데이터와 함께 송신측으로부터 수신측으로 전송하여, 수신측은 수신된 임계치를 사용하여 도 36에 도시하는 방법으로 합성 텍스처 신호를 생성하여도 좋다. 즉, 예측 신호 생성기(103X)는 라인(L112X)을 경유하여 엔트로피 부호화기(111X)에 임계치를 나타내는 정보를 출력하여, 엔트로피 부호화기(111X)는, 임계치정보를 압축 데이터와 함께 출력단자(112X)로부터 수신측으로 전송함으로써, 임계치를 수신측으로 전송할 수 있도록 하여도 좋다.

또, 임계치에 덧붙여 평균화하는 후보 텍스처 신호의 개수의 상한을 설정하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 후보 텍스처 신호의 개수가 상한을 초과한 경우에는, 상한치 이하의 개수의 후보 텍스처 신호만을 평균화하게 된다. 또한, 이 상한치는 프레임에 의해서 변경하여도 좋고, 그 경우, 송신측이 프레임마다 상한치를 수신측에 보내게 된다. 예를 들면, 상술과 같이 예측 신호 생성기(103X)는, 라인(L112X)을 경유하여 엔트로피 부호화기(111X)에 출력하고, 출력단자(112X)를 경유하여 수신측에 송신할 수 있다. 또한, 임계치를 사용하지 않고, 평균화하는 후보 텍스처 신호의 개수를 정하고, 항상 그 개수의 후보 텍스처 신호를 합성하여도 좋다. 이 개수에 관한 정보는, 프레임 내의 영역마다, 프레임마다, 또는 시퀀스마다 보내도 좋고, 송신측과 수신측에서 미리 결정한 값을 사용하여도 좋다.

상술한 방법인 템플릿 매칭에 의해서 구해진 SAD치가 어떤 임계치보다 작은 것은, 이 SAD치에는 큰 차가 없는 것을 의미한다. 이러한 최적해의 불확정성의 과제는, 템플릿 매칭에 의해서 생성된 유사한 복수의 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시형태에 의한 화상 예측 부호화 장치는, 재생측(수신측인 화상 예측 복호 장치)에서 일의적으로 이들의 텍스처 신호를 구할 수 있기 때문에, (어떤 텍스처 신호를 사용하여 합성하는지를 나타냄) 보조 정보를 재생측에 보낼 필요가 없기 때문에, 이러한 보조 정보를 취급하지 않고 부호화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 관계되는 텍스처 신호의 가중 평균에 있어서, SAD치에 소정의 함수로 나타낼 수 있는 관계(예를 들면 역비례관계)로 후보 텍스처 신호를 평균화할 때에 사용되는 무게를 결정한 다음 가중 평균화를 하여도 좋다. 또, 이 가중치는, 블록 단위, 또는 프레임 단위로 학습적으로 갱신된 것을 사용하여도 좋다. 구체적으로는 SAD치에 합친 차차 갱신식을 사용하여 갱신한다.

또, 도 36에 있어서의 처리에 관해서는, 변형예로서 다음의 처리로 변경하여도 좋다. 즉, 화상 예측 부호화 장치(100X)에서는, 스텝 904X에서 결정된 후보 텍스처 신호의 같은 프레임에 있어서의 위치 정보를 취득하고, 이것을 버퍼부(도시하지 않음)에 격납하고, 격납된 위치 정보를 엔트로피 부호화한 다음의 차분 신호와 함께 수신측의 화상 예측 복호 장치에 송신한다.

수신측에서의 화상 예측 복호 장치에서는, 화상 예측 부호화 장치(100)로부터 수신한 위치 정보를 엔트로피 복호한 다음, 이 위치 정보에 기초하여, 복수의 후보 텍스처 신호를 프레임 메모리로부터 취득하고, 이것들을 가중 평균하여, 텍스처 신호를 생성한다. 즉, 이 변형예에서는, 화상 예측 복호 장치에 있어서, 스텝 901X 내지 905X의 처리 대신에, 수신한 위치 정보를 바탕으로 복수의 후보 텍스처 신호를 프레임 메모리로부터 취득하는 처리를 하게 된다.

또한, 별도의 변형예로서 화상 예측 부호화 장치(100X)는, 도 36의 S901X에서의 대상 인접 영역(템플릿)을 취득하지 않고, S902X에서, 대상 블록과 탐색 영역에 있는 화소군으로부터 차분치 SAD를 구하여, 후보 텍스처 신호를 결정하는 동시에 그 후보 텍스처 신호의 위치 정보(예를 들면, 화면에 있어서의 좌표 정보)를 취득하고, 이것을 수신측의 화상 예측 복호 장치에 차분 신호와 함께 송신한다. 수신측에서의 화상 예측 복호 장치에서는, 수신한 위치 정보를 엔트로피 복호한 다음, 이 위치 정보에 기초하여, 복수의 후보 텍스처 신호를 프레임 메모리로부터 취득하고, 취득한 후보 텍스처 신호에 대하여 가중 평균하여, 텍스처 신호를 생성한다.

이와 같이, 화상 예측 부호화 장치(100X)에서 후보 텍스처 신호의 위치 정보를 취득하여 수신측의 화상 예측 복호 장치에 송신하고, 수신측의 화상 예측 복호 장치에서는 이 위치 정보를 사용하여 후보 텍스처 신호를 취득할 수 있고, 수신측의 화상 예측 복호 장치의 처리부담을 경감할 수 있다.

이어서, 본 발명에 의한 화상 예측 복호 방법에 관해서 설명한다. 도 37은, 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 복호 장치(900X)를 도시하는 블록도이다. 이 화상 예측 복호 장치(900X)는, 입력단자(901X), 데이터 해석기(902X), 역양자화기(903X), 역변환기(904X), 가산기(905X), 출력단자(906X), 프레임 메모리(907X), 텍스처 합성기(908X)이다. 역양자화기(903X)와 역변환기(904X)는, 복호수단으로서 기능하지만, 복호수단으로서 그 이외의 것을 사용하여도 좋다. 또한 역변환기(904X)는 없어도 좋다. 이하, 각 구성에 관해서 설명한다.

입력단자(901X)는, 상술한 화상 예측 부호화 방법으로 압축 부호화된 압축 데이터를 입력한다. 이 압축 데이터에는, 화상을 복수의 블록으로 분할된 대상 블록을 예측하여 부호화된 잔차 신호 및 예측 신호의 생성에 관련하는 정보가 포함되어 있다. 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보로서, 도 30에 도시한 텍스처 생성기(307X, 308X)와 제 1 외삽기(309X), 제 N 외삽기(310X) 중으로부터 어느 것(한개 또는 한개 이상의 조합)을 이용하는지를 나타내는 지시정보가 포함된다. 또한, 합성기(301X)에 배치되어 있는 가중기(303X 내지 306X)에 사용되는 가중치에 관한 정보를 포함하여도 좋다. 또, 도 36에 도시하는 템플릿 매칭방법을 사용하여 합성 텍스처 신호를 생성하는 경우, 상술한 임계치나 합성에 사용하는 텍스처 신호의 개수의 상한치를 예측 신호의 생성에 관련하는 정보에 포함하게 된다.

데이터 해석기(902X)는, 입력단자(901X)로부터 입력한 압축 데이터를 해석함으로써, 대상 블록의 잔차 신호, 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보, 양자화 파라미터를 추출한다.

역양자화기(903X)는, 대상 블록의 잔차 신호를 양자화 파라미터(라인(L902X) 경유)에 기초하여 역양자화한다. 역변환기(904X)는, 역양자화한 데이터를 역이산 코사인 변환한다.

텍스처 합성기(908X)는, 데이터 해석기(902X)로부터 라인(L902bX) 경유로 예측 신호의 생성에 관련하는 정보를 입력한다. 이 텍스처 합성기(908X)는, (후술하는 방법으로) 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보에 기초하여, 프레임 메모리(907X)로부터 참조화상을 취득하여 예측 신호를 생성한다. 텍스처 합성기(908X)는, 생성한 예측 신호를 라인(L908X) 경유로 가산기(905X)에 출력한다. 또, 예측 신호를 생성하기 위한 정보를 예측 신호 생성 관련 정보로서 입력하지 않고, 미리 정하여 두어도 좋다. 예를 들면, 도 36에서 도시되는 임계치나, 가중기(303X 내지 306X)에서의 가중치에 관해서는, 미리 기억하여 두어도 좋다.

가산기(905X)는, 텍스처 합성기(908X)에서 생성된 예측 신호를, 역양자화기(903X) 및 역변환기(904X)에 의해 복원된 잔차 신호에 가산하여, 대상 블록인 재생 화상을 라인(L905X) 경유로 출력단자(906X) 및 프레임 메모리(907X)에 출력한다. 그리고, 출력단자(906X)는, 외부에(예를 들면 디스플레이) 출력한다.

프레임 메모리(907X)는, 다음의 복호 처리를 위한 참조용 재생 화상으로서 가산기(905X)로부터 출력된 재생 화상을 참조화상으로서 기억한다.

이어서, 텍스처 합성기(908X)에 관해서 설명한다. 텍스처 합성기(908X)의 상세한 것은 도 38에 도시되어 있고, 기본적으로 도 30에 도시한 구성과 같은 구성 또는 이것에 상당하는 기능을 갖는다. 라인(L902bX) 경유로 입력되는 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보에 의해서, 텍스처 생성기(1007X 내지 1008X), 제 1 외삽기(1009X) 내지 제 N 외삽기(1010X)의 어느 것을 사용하여 텍스처 신호를 생성할지가 제어된다.

예를 들면, 재생의 대상이 되는 대상 블록에 대하여, 텍스처 생성기(1007X 내지 1008X)를 사용하는 것을 나타내는 예측 신호 생성 관련 정보를 수신한 경우, 텍스처 생성기(1007X 내지 1008X)만이 작동하고, 그 이외의 제 1 외삽기(1009X) 내지 제 N 외삽기(1010X)는 작동하지 않는다. 또, 예를 들면, 제 1 외삽기(1009X)를 사용하여 텍스처 신호를 생성하는 것을 도시하는 예측 신호 생성 관련 정보를 수신한 경우, 그 이외의 제 N 외삽기(1010X) 및 텍스처 생성기(1007X 내지 1008X)는 작동하지 않는다. 또, 그 이외의 조합으로 예측 신호 생성 관련 정보가 생성되어도 좋다. 예를 들면 텍스처 생성기(1007X)와 제 1 외삽기(1009X)만을 사용하는 것을 나타내는 예측 신호 생성 관련 정보도 있을 수 있다.

이상과 같이, 합성기(1001X)는, 적어도 하나의 텍스처 신호를 사용하여 합성 텍스처 신호(즉 예측 신호)를 생성하면 좋고, 예를 들면, 라인(902bX)을 경유하여 수신된 예측 신호 생성 관련 정보에 기초하여, 텍스처 생성기(1007X 내지 1008X), 및 제 1 외삽기(1009X) 내지 제 N 외삽기(1010X) 중, 어느 하나의 텍스처 생성기 또는 외삽기로부터 출력된 텍스처 신호(또는 외삽 텍스처 신호)를 사용하여 합성 텍스처 신호로 하면 좋다.

텍스처 생성기(1007X, 1008X)는, 각각 도 30에 있는 텍스처 생성기(307X, 308X)와 같은 처리로 텍스처 신호를 생성한다. 상세한 것은 상술한 바와 같다. 또한, 제 1 외삽기(1009X), 제 N 외삽기(1010X)는 각각 도 30에서 설명한 제 1 외삽기(309X), 제 N 외삽기(310X)와 같은 방법으로 텍스처 신호를 생성한다.

이와 같이, 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보(라인(L902bX) 경유)로 지정된 텍스처 생성기(1007X 또는 1008X), 제 1 외삽기(1009X) 또는 제 N 외삽기(1010X)에서 텍스처 신호가 생성되어, 합성기(1001X)에 보내진다. 본 실시형태에서는, 보내진 텍스처 신호에 대하여, 가중기(1003X 내지 1006X)가 미리 정해진 가중치로, 가중 처리하여 가산기(1002X)에 보내진다. 가산기(1002X)에서는, 가중 처리된 텍스처 신호를 가산하고, 가산한 텍스처 신호를 예측 신호로서 라인(L908X) 경유로 출력한다. 또, 가중기(1003X 내지 1006X)에 사용되는 가중치가 미리 정해져 있지 않은 경우, 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보에 부가된 가중치를 가중기(1003X 내지 1006X)에 적용시키는 것이 가능하다.

또, 도 38에 있어서는, 텍스처 생성기만으로 텍스처 신호를 생성하는 경우에 있어서는, 신호 외삽기는 없어도 좋다. 이 경우 예측 신호의 생성에 관련하는 예측 신호 생성 관련 정보에는 텍스처 생성기, 제 1 외삽기 또는 제 N 외삽기 중, 어느 것을 사용하는지를 나타내는 지시정보는 불필요하게 된다.

상술한 바와 같이, 화상 예측 부호화 장치(100X)로부터 대상 인접 영역 또는 대상 블록으로부터 구해진 후보 텍스처 신호의 위치 정보를 수신한 경우에는, 화상 예측 복호 장치(900X)는, 수신한 위치 정보를 엔트로피 복호한 다음, 이 위치 정보에 기초하여, 복수의 후보 텍스처 신호를 프레임 메모리(907X)로부터 취득하고, 취득한 후보 텍스처 신호에 대하여 가중 평균하여, 텍스처 신호를 생성한다. 이것에 의해, 후보 텍스처 신호의 생성 처리를 경감할 수 있다.

이어서, 도 39를 사용하여 본 발명의 실시형태에 의한 화상 예측 복호 장치(900X)에서의 화상 예측 복호 방법을 설명한다. 우선, 입력단자(901X)를 통해서, 압축된 압축 데이터는 입력된다(S1102X). 그리고, 데이터 해석기(902X)에서, 압축 데이터에 대하여 엔트로피 복호가 행하여지고, 양자화된 변환 계수, 양자화 파라미터, 예측 신호 생성 관련 정보가 추출된다(S1103X). 여기에서 추출된 예측 신호 생성 관련 정보에 기초하여, 텍스처 합성기(908X)에서는 복수의 텍스처 신호가 생성되고, 생성된 복수의 텍스처 신호가 합성됨으로써 예측 신호가 생성된다(S1104X).

한편, 양자화된 변환 계수는, 역양자화기(903X)에서 양자화 파라미터를 사용하여 역양자화되어, 역변환기(904X)에서 역변환이 행하여지고, 재생 차분 신호가 생성된다(S1105X, S1106X). 그리고, 생성된 예측 신호와 재생차분 신호가 가산되어 재생신호가 생성된다(S1107X). 이 생성된 재생신호는 다음의 대상 블록을 재생하기 위해서 프레임 메모리에 격납된다(S1108X). 다음의 압축 데이터가 있는 경우에는, 다시 이 프로세스를 반복하고(1103X), 모두 데이터는 마지막까지 처리된다(S1109X). 또, 필요에 따라서 S1102X로 되돌아가고, 압축 데이터를 넣도록 하여도 좋다.

본 발명에 의한 화상 예측 부호화 방법 및 화상 예측 복호 방법을, 프로그램으로서 기록매체에 격납되어 제공할 수도 있다. 기록매체로서는, 플로피디스크(등록상표), CD-ROM, DVD, 또는 ROM 등의 기록매체, 또는 반도체 메모리 등이 예시된다.

도 40은, 화상 예측 부호화 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도이다. 화상 예측 부호화 프로그램(P100X)은, 블록 분할 모듈(P102X), 예측 신호 생성 모듈(P103X), 기억 모듈(P104X), 감산 모듈(P105X), 변환 모듈(P106X), 양자화 모듈(P107X), 역양자화 모듈(P108X), 역변환 모듈(P109X), 가산 모듈(P110X), 엔트로피 부호화 모듈(P111X)을 포함하여 구성되어 있다. 또, 예측 신호 생성 모듈(P103X)은, 도 41에 도시하는 바와 같이, 합성 모듈(P301X), 텍스처 생성 모듈(P311X), 외삽 모듈(P309X)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 각 모듈이 실행됨으로써 실현되는 기능은, 상술한 화상 예측 부호화 장치(100X)의 각 구성요소와 같다. 즉, 화상 예측 부호화 프로그램(P100X)의 각 모듈의 기능은, 블록 분할기(102X), 예측 신호 생성기(103X), 프레임 메모리(104X), 감산기(105X), 변환기(106X), 양자화기(107X), 역양자화기(108X), 역변환기(109X), 가산기(110X), 엔트로피 부호화기(111X)의 기능과 같다.

또한, 도 42는, 화상 예측 복호 방법을 실행할 수 있는 프로그램의 모듈을 도시하는 블록도이다. 화상 예측 복호 프로그램(P900X)은, 데이터 해석 모듈(P902X), 역양자화 모듈(P903X), 역변환 모듈(P904X), 가산 모듈(P905X), 기억 모듈(P907X), 텍스처 합성 모듈(P908X)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 각 모듈이 실행됨으로써 실현되는 기능은, 상술한 화상 예측 복호 장치(900X)의 각 구성요소와 같다. 즉, 화상 예측 복호 프로그램(P900X)의 각 모듈의 기능은, 데이터 해석기(902X), 역양자화기(903X), 역변환기(904X), 가산기(905X), 프레임 메모리(907X), 텍스처 합성기(908X)의 기능과 같다.

이와 같이 구성된 화상 예측 부호화 프로그램(P100X) 또는 화상 예측 복호 프로그램(P900X)은, 기록매체(10)에 기억되어, 상술한 컴퓨터에서 실행된다.

상술한 바와 같이, 도 17은, 기록매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이고, 도 18은, 기록매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도이다. 컴퓨터로서, CPU를 구비하고 소프트웨어에 의한 처리나 제어를 하는 DVD 플레이어, 셋톱박스, 휴대전화 등을 포함한다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 컴퓨터(30)는, 플로피디스크장치, CD-ROM 드라이브장치, DVD 드라이브 장치 등의 판독장치(12)와, 오퍼레이팅 시스템을 상주시킨 작업용 메모리(RAM(14))와, 기록매체(10)에 기억된 프로그램을 기억하는 메모리(16)와, 디스플레이와 같은 표시장치(18)와, 입력장치인 마우스(20) 및 키보드(22)와, 데이터 등의 송수를 하기 위한 통신장치(24)와, 프로그램의 실행을 제어하는 CPU(26)를 구비하고 있다. 컴퓨터(30)는, 기록매체(10)가 판독장치(12)에 삽입되면, 판독장치(12)로부터 기록매체(10)에 격납된 화상 예측 부호화·복호 프로그램에 액세스 가능하게 되어, 상기 화상 부호화·복호 프로그램에 의해서, 본 발명에 의한 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치로서 동작하는 것이 가능하게 된다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 화상 예측 부호화 프로그램 또는 화상 복호 프로그램은, 반송파에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호(40)로서 네트워크를 통해서 제공되는 것이어도 좋다. 이 경우, 컴퓨터(30)는, 통신장치(24)에 의해서 수신한 화상 예측 부호화 프로그램 또는 화상 복호 프로그램을 메모리(16)에 격납하고, 상기 화상 예측 부호화 프로그램 또는 화상 예측 복호 프로그램을 실행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 부호화 방법, 화상 예측 복호 방법, 화상 예측 부호화 프로그램, 화상 예측 복호 프로그램에 의하면, 종래 기술에 사용되는 외삽의 방법으로 화면 내 예측 신호를 생성한 경우, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 막아, 복잡한 노송 분수를 갖는 화상 신호를 효율 좋게 예측할 수 있게 된다.

이어서, 본 실시형태의 화상 예측 부호화 장치(100X)의 작용 효과에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 화상 예측 부호화 장치(100X)는, 입력단자(101X)로부터 입력된 입력 화상을 블록 분할기(102X)가 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 예측 신호 생성기(103X)가 생성한다. 그리고, 감산기(105X)는, 생성된 예측 신호와 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하고, 변환기(106X), 양자화기(107X), 및 엔트로피 부호화기(111X)는 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성할 수 있다.

여기에서, 예측 신호 생성기(103X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 예측 신호 생성기(103X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 상기 대상 블록에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또, 예측 신호 생성기(103X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 상기 대상 블록에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 예측 신호 생성기(103X)는, 제 1 외삽기(309X) 또는 제 N 외삽기(310X)에서 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 텍스처 신호 및 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 예측 신호 생성기(103X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 이것에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용하여, 기재생의 화상 영역으로부터 대상 인접 영역에 대하여 오차가 가장 적은 영역을 예측 인접 영역으로서 검출하고, 그 예측 인접 영역에 인접하는 동시에 대상 블록에 대응하는 화소군을 대상 블록의 텍스처 신호로 하는 것으로, 텍스처가 복잡한 경우에도 대상 인접 영역과 같은 그림의 예측 신호를 생성할 수 있고, 또한 대상 블록의 경계로부터 떨어져 있어도 같은 그림의 텍스처 신호를 생성할 수 있다.

또, 엔트로피 부호화기(111X)는, 텍스처 합성 방법을 관련하는 관련 정보(예를 들면, 가중치, 어떤 텍스처 생성기를 사용하는지를 나타내는 정보 등)를 부호화하여, 부호화된 부호화 신호와 함께, 부호화된 관련 정보를 출력단자(112X)를 통해서 송출할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 수신측에 알릴 수 있고, 수신측에서는 이 알려준 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성할 수 있기 때문에, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(201X)는, 각 텍스처 생성기(307X, 308X), 및 제 1 외삽기(309X) 및 제 N 외삽기(310X)에 의해 생성된, 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 합성기(301X; 가중기(303X 내지 306X))에 있어서 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 템플릿 매칭에 의해서 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또, 「대상 인접 영역」에 기초하여 기재생의 화상 영역과의 매칭(템플릿 매칭)으로 구해진 차분치가 큰 차가 없는 경우에 있어서의 불확정성의 과제는, 템플릿 매칭에 의해서 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 복수의 텍스처 신호를 합성함으로써, 각각의 텍스처에 포함되는 부호화 일그러짐을 억제하는 효과가 있고, 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 예를 들면 텍스처 생성기(307X)는, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 1개 생성하고, 예를 들면 텍스처 생성기(308X)는, 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 1개 생성하고, 각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또, 입력단자(101X)를 통해서 입력한 입력 화상을 복수의 영역으로 블록 분할기(102X)는 분할하고, 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 예측 신호 생성기(103X)는 생성한다. 그리고, 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 감산기(105X)가 생성하고, 생성된 상기 잔차 신호를, 변환기(106X), 양자화기(107X), 및 엔트로피 부호화기(111X)가 부호화하여 압축 신호를 생성할 수 있다. 또, 예측 신호 생성기(103X)에서는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 적어도 하나의 외삽 텍스처 신호를 제 1 외삽기(309X) 및 제 N 외삽기(310X)가 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성기(301X)가 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

이어서 화상 예측 복호 장치(900X)의 작용 효과에 관해서 설명한다. 화상 예측 복호 장치(900X)는, 입력단자(901X)로부터 입력한 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 데이터 해석기(902X)가 추출하여, 역양자화기(903X) 및 역변환기(904X)에서 재생 잔차 신호로 복원한다. 그리고, 텍스처 합성기(908X)는 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하고, 가산기(905X)가 생성된 예측 신호와 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하고, 프레임 메모리(907X)에서 복원된 화소 신호를 참조화상으로서 기억할 수 있다. 그리고, 프레임 메모리(907X)에 기억되어 있는 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(908X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 상기 대상 블록에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(908X)는, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 상기 대상 블록에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용할 수 있어, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(908X)의 제 1 외삽기(1009X) 또는 제 N 외삽기(1010X)가, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 텍스처 신호 및 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(908X)는, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록과 이것에 접하는 「대상 인접 영역」과의 상관이 높은 성질을 이용하여, 기재생의 화상 영역으로부터 대상 인접 영역에 대하여 오차가 가장 적은 영역을 예측 인접 영역으로서 검출하고, 그 예측 인접 영역에 인접하는 동시에 대상 블록에 대응하는 화소군을 대상 블록의 텍스처 신호로 하는 것으로, 텍스처가 복잡한 경우에도 대상 인접 영역과 같은 그림의 예측 신호를 생성할 수 있고, 또 대상 블록의 경계로부터 떨어져 있어도 같은 그림의 텍스처 신호를 생성할 수 있다.

텍스처 합성기(908X)는, 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 템플릿 매칭에 의해서 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또, 「대상 인접 영역」에 기초하여 기재생의 화상 영역과의 매칭(템플릿 매칭)으로 구해진 차분치가 큰 차가 없는 경우에 있어서의 불확정성의 과제는, 템플릿 매칭에 의해서 생성된 텍스처 신호의 합성(평균화)에 의해서, 통계적으로 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 복수의 텍스처 신호를 합성함으로써, 각각의 텍스처에 포함되는 부호화 일그러짐을 억제하는 효과가 있고, 오차가 적은 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 텍스처 합성기(908X)에서, 예를 들면, 텍스처 생성기(1007X)가 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 또한, 예를 들면 텍스처 생성기(1008X)가 상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고, 합성기(1001X)가 각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 화상의 텍스처 합성 방법을 사용하여 예측 신호를 생성하기 때문에, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또한, 화상 예측 복호 장치(900X)는, 데이터 해석기(902X)가 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여, 역양자화기(903X) 및 역변환기(904X)가 재생 잔차 신호로 복원하고, 텍스처 합성기(908X)가 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성한다. 그리고, 가산기(905X)가 예측 신호와 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 대상 영역의 화소 신호를 복원할 수 있다. 그리고, 텍스처 합성기(908X)에서는, 제 1 외삽기(1009X) 및 제 N 외삽기(1010X)가 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 적어도 하나의 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성할 수 있다. 이것에 의해, 대상 블록의 경계로부터 멀리 떨어지는 화소에 대한 예측 정밀도의 저하를 저지할 수 있고, 텍스처 신호가 복잡한 경우에도 효율 좋게 예측 신호를 생성할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 이하의 화상 예측 부호화 방법 및 화상 예측 복호 방법으로도 파악할 수 있다.

즉, 화상 예측 부호화 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 부호화 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 부호화 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 부호화 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 복호 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 복호 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 화상 예측 복호 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고, 상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또, 화상 예측 복호 방법에 있어서, 상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것이 바람직하다.

100 : 화상 예측 부호화 장치 101 : 입력단자
102 : 블록 분할기 103 : 예측 신호 생성기
104 : 프레임 메모리 105 : 감산기
106 : 변환기 107 : 양자화기
108 : 역양자화기 109 : 역변환기
110 : 가산기 111 : 엔트로피 부호화기
112 : 출력단자 201 : 예측 관련 정보 생성기
202 : 텍스처 합성기 301 : 템플릿 신호 생성기
302 : 텍스처 생성기 303 : 합성기
1900 : 화상 예측 복호 장치 1901 : 입력단자
1902 : 데이터 해석기 1903 : 역양자화기
1904 : 역변환기 1905 : 가산기
1906 : 출력단자 1907 : 프레임 메모리
1908 : 텍스처 합성기 2001 : 템플릿 신호 생성기
2002 : 텍스처 생성기 2003 : 합성기
100X : 화상 예측 부호화 장치 101X : 입력단자
102X : 블록 분할기 103X : 예측 신호 생성기
104X : 프레임 메모리 105X : 감산기
106X : 변환기 107X : 양자화기
108X : 역양자화기 109X : 역변환기
110X : 가산기 111X : 엔트로피 부호화기
112X : 출력단자 201X : 텍스처 합성기
202X : 텍스처 신호 결정기 301X : 합성기
302X : 가산기 307X : 텍스처 생성기
308X : 텍스처 생성기 309X : 제 1 외삽기
310X : 제 N 외삽기 900X : 화상 예측 복호 장치
901X : 입력단자 902X : 데이터 해석기
903X : 역양자화기 904X : 역변환기
905X : 가산기 906X : 출력단자
907X : 프레임 메모리 908X : 텍스처 합성기
1001X : 합성기 1007X : 텍스처 생성기
1008X : 텍스처 생성기 1009X : 제 1 외삽기
1010X : 제 N 외삽기

Claims (44)

1. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과,
   상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
   상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과,
   상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 수단을 구비하고,
   상기 예측 신호 생성 수단은,
   상기 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 수단과,
   상기 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 수단을 갖고,
   상기 텍스처 합성 수단은, 상기 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 상기 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고,
   상기 부호화 수단은, 상기 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지정 영역과 상기 대상 영역이 같은 형상인 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 텍스처 합성 수단은, 상기 대상 영역을 복수의 소영역으로 분할하고, 분할된 각 소영역에 대해서, 상기 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 상기 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 소영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 상기 소영역의 예측 신호를 생성하고, 생성된 각 소영역의 예측 신호를 합성함으로써 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 템플릿 신호는, 상기 복수의 텍스처 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 텍스처 합성 수단은, 상기 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수에 의한 가중 평균 처리를 실시함으로써 상기 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 예측 관련 정보는, 대상 영역의 공간적인 변위량을 나타내는 움직임 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 텍스처 합성 수단은, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 복수의 기재생 화상으로부터 탐색하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
8. 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과,
   상기 데이터 해석 수단에 의해 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과,
   상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
   상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고,
   상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 데이터 해석 수단에 의해 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 지정 영역과 상기 대상 영역이 같은 형상인 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 상기 예측 관련 정보를 복원하여, 상기 대상 영역을 복수의 소영역으로 분할하고, 분할된 각 소영역에 대해서, 상기 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 상기 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 소영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 상기 소영역의 예측 신호를 생성하는 생성된 각 소영역의 예측 신호를 합성함으로써 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 템플릿 신호는, 상기 복수의 텍스처 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수에 의한 가중 평균 처리를 실시함으로써 상기 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 관련 정보는, 대상 영역의 공간적인 변위량을 나타내는 움직임 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 복수의 기재생 화상으로부터 탐색하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
15. 화상 예측 부호화 장치가, 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과,
    상기 화상 예측 부호화 장치가, 상기 영역 분할 스텝에서 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 화상 예측 부호화 장치가, 상기 예측 신호 생성 스텝에서 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과,
    상기 화상 예측 부호화 장치가, 상기 잔차 신호 생성 스텝에서 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 스텝과,
    상기 예측 관련 정보 생성 스텝에서 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 스텝을 갖고,
    상기 텍스처 합성 스텝은, 상기 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 상기 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고,
    상기 부호화 스텝은, 상기 예측 관련 정보 생성 스텝에서 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 방법.
16. 화상 예측 복호 장치가, 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 스텝과,
    상기 화상 예측 복호 장치가, 상기 데이터 해석 스텝에서 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과,
    상기 화상 예측 복호 장치가, 상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 화상 예측 복호 장치가, 상기 예측 신호 생성 스텝에서 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 스텝에서 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 데이터 해석 스텝에서 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 방법.
17. 컴퓨터를,
    입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과,
    상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과,
    상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 잔차 신호를 부호화하는 부호화 수단으로 기능시키고,
    상기 예측 신호 생성 수단은,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호와의 상관이 높은 신호를 기재생신호로부터 생성하는 방법을 예측 관련 정보로서 생성하는 예측 관련 정보 생성 수단과,
    상기 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보에 기초하여 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 텍스처 합성 수단을 갖고,
    상기 텍스처 합성 수단은, 상기 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 상기 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하는 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하고,
    상기 부호화 수단은, 상기 예측 관련 정보 생성 수단에 의해 생성된 예측 관련 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 프로그램.
18. 컴퓨터를,
    압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 예측 관련 정보의 부호화 데이터와 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과,
    상기 데이터 해석 수단에 의해 추출된 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단으로 기능시키고,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 데이터 해석 수단에 의해 추출된 예측 관련 정보의 부호화 데이터로부터 예측 관련 정보를 복원하고, 복원된 예측 관련 정보에 기초하여 정해지는 지정 영역의 템플릿 신호를 기재생신호로부터 생성하고, 상기 지정 영역과 상관이 높은 복수의 유사 영역을 미리 정한 기재생 화상으로부터 탐색하여, 상기 복수의 유사 영역에 기초하여 상기 대상 영역에 대한 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 상기 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 프로그램.
19. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과,
    상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과,
    상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 수단을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소값을 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
23. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부호화 수단은, 상기 텍스처 합성 방법을 나타내는 관련 정보를 부호화하고,
    상기 부호화 수단에 의해 부호화된 부호화 신호와 함께, 부호화된 상기 관련 정보를 송출하는 송출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
25. 제 20 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
26. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고,
    상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고,
    각각 생성된 텍스처 신호를 미리 정해진 텍스처 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
27. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과,
    상기 영역 분할 수단에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과,
    상기 잔차 신호 생성 수단에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 수단을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 수단은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 적어도 하나 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 적어도 하나 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 장치.
28. 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 수단과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호 생성 수단에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 수단에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
29. 제 28 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
30. 제 28 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 복수의 인접 영역에 기초하여, 상기 복수의 인접 영역의 각각과 상관이 높은 복수의 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 복수의 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
31. 제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 또, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 텍스처 신호 및 상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 대하여 상관이 높은 예측 인접 영역을 미리 정한 기재생 화상인 탐색 영역으로부터 탐색하고, 상기 탐색한 예측 인접 영역에 기초하여 정해진 화상 영역을 텍스처 신호로 하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
33. 제 28 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 데이터는, 텍스처 합성 방법을 나타내는 관련 정보를 포함하고,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 관련 정보를 이용하여 상기 대상 영역의 텍스처 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
34. 제 29 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 상기 대상 화소 신호에 대한 복수의 텍스처 신호에 대하여, 미리 정한 가중 계수를 사용하여 가중 평균 처리를 함으로써 합성하여, 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
35. 제 29 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예측 신호 생성 수단은, 대상 화소 신호와 동일한 화면 내인 제 1 탐색 영역으로부터, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고,
    상기 제 1 탐색 영역과는 다른 화면인 제 2 탐색 영역으로부터 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여, 상기 인접 영역과 상관이 높은 텍스처 신호를 적어도 하나 생성하고,
    각각 생성된 텍스처 신호를 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
36. 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 수단과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과,
    상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 수단을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 수단은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 적어도 하나의 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 적어도 하나의 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 장치.
37. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과,
    상기 영역 분할 스텝에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과,
    상기 잔차 신호 생성 스텝에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 방법.
38. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 스텝과,
    상기 영역 분할 스텝에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 스텝과,
    상기 잔차 신호 생성 스텝에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 방법.
39. 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 예측 신호 생성 스텝에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 스텝에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 방법.
40. 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 스텝과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 스텝과,
    상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 스텝을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 스텝은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 방법.
41. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 모듈과,
    상기 영역 분할 모듈에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과,
    상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 모듈과,
    상기 잔차 신호 생성 모듈에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 데이터를 생성하는 부호화 모듈을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 모듈은, 상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 텍스처 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 프로그램.
42. 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 모듈과,
    상기 영역 분할 모듈에 의해 분할된 상기 복수의 영역 중의 처리 대상인 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과,
    상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 대상 화소 신호와의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 모듈과,
    상기 잔차 신호 생성 모듈에 의해 생성된 상기 잔차 신호를 부호화하여 압축 신호를 생성하는 부호화 모듈을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 모듈은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 부호화 프로그램.
43. 압축 데이터 중으로부터 처리 대상인 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 모듈과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과,
    상기 예측 신호 생성 모듈에 의해 생성된 예측 신호와 상기 잔차 신호 복원 모듈에 의해 복원된 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 모듈을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 모듈은, 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소 신호로 이루어지는 인접 영역에 기초하여 텍스처 신호를 생성하고, 생성한 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 가공함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 프로그램.
44. 압축 데이터 중으로부터 상기 대상 영역에 관한 잔차 신호를 추출하여 재생 잔차 신호로 복원하는 잔차 신호 복원 모듈과,
    상기 대상 영역의 대상 화소 신호에 대한 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 모듈과,
    상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써, 상기 대상 영역의 화소 신호를 복원하는 화상 복원 모듈을 구비하고,
    상기 예측 신호 생성 모듈은,
    상기 대상 화소 신호에 인접하는 기재생의 화소치를 반복하여 화소를 형성함으로써 외삽 텍스처 신호를 생성하고,
    상기 외삽 텍스처 신호를 미리 정한 합성 방법을 사용하여 합성함으로써 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 화상 예측 복호 프로그램.
    

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