KR20120000054A

KR20120000054A - 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

Info

Publication number: KR20120000054A
Application number: KR20117021010A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 스즈키; 춘셍 분
Original assignee: 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2012-01-03
Also published as: KR20190019226A; CA2921802A1; EP3567852B1; KR101572462B1; PT3249924T; HUE064690T2; KR102032771B1; MX2020011758A; AU2019204852B2; RU2015108786A; EP3567853B1; TWI699113B; JP2017011739A; US9031125B2; JP2015156705A; CA3050573C; KR101773990B1; HUE061153T2; AU2019204852A1; EP3567856B8

Abstract

예측 정보의 증가를 억제하면서, 대상 블록의 예측 오차를 저감하고, 화상을 효율적으로 부호화할 수 있는 화상 예측 부호화 장치를 제공한다. 일실시예의 화상 예측 부호화 장치에서는, 대상 영역 내의 부분 영역의 예측 신호의 생성에, 인접 영역의 예측 정보가 이용 가능한지의 여부가 판정된다. 이용 가능한 경우에는, 인접 영역의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 부분 영역의 영역 폭이 결정된다. 대상 영역의 예측 신호는, 대상 영역의 예측 정보, 인접 영역의 예측 정보, 및 영역 폭에 기초하여, 기(旣) 재생 신호로부터 생성된다. 예측 정보, 영역 폭을 특정하기 위한 정보, 예측 신호와 대상 영역의 화상 신호와의 사이의 잔차(殘差) 신호가, 부호화된다.

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 ENCODING DEVICE, IMAGE PREDICTIVE ENCODING METHOD, IMAGE PREDICTIVE ENCODING 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 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 영역 분할을 사용하여 예측 부호화 및 예측 복호를 행하는 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.

정지 화상이나 동영상 데이터의 전송이나 축적을 효율적으로 행하기 위하여, 압축 부호화 기술이 사용되고 있다. 동영상의 압축 부호화 방식으로서는, MPEG-1∼4나 ITU(International Telecommunication Union) H.261∼H.264의 방식이 널리 사용되고 있다.

이들 부호화 방식에서는, 부호화의 대상이 되는 화상을 복수의 블록으로 분할한 후에 부호화·복호 처리가 행해진다. 화면 내의 예측 부호화에서는, 대상 블록과 동일 화면 내의 인접하는, 기(旣) 재생의 화상 신호를 사용하여, 대상 블록의 예측 신호가 생성된다. 여기서, 기 재생의 화상 신호는, 압축된 화상 데이터가 복원된 것이다. 이어서, 화면 내의 예측 부호화에서는, 예측 신호를 대상 블록의 신호로부터 감산함으로써 차분 신호가 생성되지만, 상기 차분 신호가 부호화된다. 화면간의 예측 부호화에서는, 대상 블록과는 상이한 화면 내의 기 재생의 화상 신호를 참조하여, 움직임을 보정함으로써, 예측 신호가 생성된다. 이어서, 화면간의 예측 부호화에서는, 예측 신호를 대상 블록의 신호로부터 뺄셈함으로서 차분 신호가 생성되고, 상기 차분 신호가 부호화된다.

예를 들면, H.264의 화면 내 예측 부호화에서는, 부호화의 대상이 되는 블록에 인접하는 화소의 기 재생의 화소값(재생 신호)을 소정의 방향으로 외삽(外揷)함으로써 예측 신호를 생성하는 방법이 채용되었다. 도 20은, ITUH.264에서 사용되고 있는 화면 내 예측 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 20의 (a)는, 수직 방향으로 외삽을 행하는 화면 내 예측 방법을 나타내고 있다. 도 20의 (a)에 있어서, 4×4화소의 대상 블록(802)은 부호화의 대상이 되는 대상 블록이다. 이 대상 블록(802)의 경계에 인접하는 화소 A∼M으로 이루어지는 화소군(801)은 인접 영역이며, 과거의 처리에 있어서 이미 재생된 화상 신호이다. 도 20의 (a)에 나타내는 예측에서는, 대상 블록(802)의 바로 위에 있는 인접 화소 A∼D의 화소값이 하측으로 외삽됨으로써, 예측 신호가 생성된다.

또한, 도 20의 (b)는, 수평 방향으로 외삽을 행하는 화면 내 예측 방법을 나타내고 있다. 도 20의 (b)에 나타내는 예측에서는, 대상 블록(802)의 좌측에 있는 기 재생 화소 I∼L의 화소값이 우측 방향으로 외삽됨으로써, 예측 신호가 생성된다.

화면 내 예측 방법에서는, 도 20의 (a)∼(i)에 나타내는 방법으로 생성된 9개의 예측 신호 중, 대상 블록의 화소 신호로부터의 차분이 최소로 되는 예측 신호가, 대상 블록용의 최적의 예측 신호로서 채용된다. 이와 같이 예측 신호를 생성하는 구체적인 방법은, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있다.

통상적인 화면간 예측 부호화에서는, 부호화의 대상이 되는 대상 블록의 화소 신호와 유사한 신호를 재생이 종료된 화면으로부터 탐색함으로써, 예측 신호가 생성된다. 이 화면간 예측 부호화에서는, 동작 벡터와, 대상 블록의 화소 신호와 예측 신호와의 사이의 잔차(殘差) 신호가 부호화된다. 그리고, 동작 벡터는, 대상 블록과 탐색된 신호가 존재하는 영역과의 사이의 공간적인 변위량을 규정하는 벡터이다. 이와 같이 블록마다 동작 벡터를 탐색하는 방법은 블록 매칭으로 불린다.

도 21은, 블록 매칭을 설명하기 위한 모식도이다. 도 21에 있어서는, (a)에 기 재생의 화면(903)이 표시되어 있고, (b)에 대상 블록(902)을 포함하는 화면(901)이 나타내어져 있다. 여기서, 화면(903) 내의 영역(904)은, 대상 블록(902)과 공간적으로 동일한 위치에 존재하는 영역이다. 블록 매칭에서는, 영역(904)을 둘러싸는 탐색 범위(905)가 설정되고, 이 탐색 범위의 화소 신호로부터 대상 블록(402)의 화소 신호와의 절대값 오차의 합이 최소로 되는 영역(906)이 검출된다. 이 영역(906)의 신호가 예측 신호가 되어, 영역(904)으로부터 영역(906)으로의 변위량을 규정하는 벡터가 동작 벡터(907)로서 검출된다.

그리고, 블록 매칭으로서는, 참조 화면(903)을 복수 준비하고, 대상 블록마다 블록 매칭을 실시하는 참조 화면을 선택하고, 참조 화면 선택 정보를 검출하는 방법도 사용될 수 있다. 또한, H.264에서는, 화상의 국소적인 특징의 변화에 대응하기 위해, 동작 벡터를 부호화하는 블록 사이즈가 상이한 복수의 예측 타입을 준비하고 있다. H.264의 예측 타입에 대해서는, 예를 들면, 특허 문헌 2에 기재되어 있다.

동영상 데이터의 압축 부호화에서는, 각 화면(프레임, 필드)의 부호화 순서는 임의로 정해질 수 있다. 그러므로, 재생이 종료된 화면을 참조하여 예측 신호를 생성하는 화면간 예측에도, 부호화 순서는 3종류의 방법이 있다. 제1 방법은, 재생 순서에서 과거에 재생이 종료된 화면을 참조하여 예측 신호를 생성하는 전방향(前方向) 예측이며, 제2 방법은, 재생 순서에서 미래의 재생이 종료될 화면을 참조하여 예측 신호를 생성하는 후방향(後方向) 예측이며, 제3 방법은, 전방향 예측과 후방향 예측을 함께 행하여, 2개의 예측 신호를 평균화하는 양방향(兩方向) 예측이다. 화면간 예측의 종류에 대해서는, 예를 들면, 특허 문헌 3에 기재되어 있다.

미국 특허 공보 제6765964호 미국 특허 공보 제7003035호 미국 특허 공보 제6259739호

전술한 바와 같이 예측 신호의 생성은, 블록 단위로 실시된다. 그러나, 영상 내의 이동 물체의 위치와 움직임은 임의이므로, 화면을 등간격으로 블록 분할한 경우에는, 블록 내에 움직임이나 모양이 상이한 2개 이상의 영역이 포함되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 영상의 예측 부호화에서는, 물체의 에지 부근에 큰 예측 오차가 발생한다.

전술한 바와 같이, H.264에서는, 이와 같은 화상의 국소적인 특징의 변화에 대응하여, 예측 오차의 증가를 억제하기 위하여, 블록 사이즈가 상이한 복수의 예측 타입을 준비하고 있다. 그러나, 블록 사이즈가 작아지면, 소블록마다 예측 신호의 생성에 필요한 부가 정보(동작 벡터 등)가 필요하므로, 부가 정보의 부호량이 증가한다. 또한, 많은 블록 사이즈를 준비하면, 블록 사이즈를 선택하기 위한 모드 정보도 필요하므로, 모드 정보의 부호량도 증가하게 된다.

이러한 문제점을 감안하여, 본 발명의 일측면은, 부가 정보(동작 벡터 등)나 모드 정보와 같은 예측 정보의 증가를 억제하면서, 대상 블록의 예측 오차를 저감하고, 화상을 효율적으로 부호화할 수 있는 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 및 화상 예측 부호화 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 본 발명의 다른 측면은, 이들 부호화의 측면에 대응하는 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일측면은, 화상의 부호화에 관한 것이다. 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 장치는, (a) 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, (b) 상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수(附隨)하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 수단과, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 수단과, (d) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, (e) 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역으로서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 수단과, (f) 상기 대상 영역에 부수하는 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 수단과, (g) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, (h) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, (i) 상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 수단과, (j) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 수단과, (k) 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단과, (l) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단을 구비하고 있다.

또한, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 방법은, (a) 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 단계와, (b) 상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 단계와, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 단계와, (d) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 단계와, (e) 상기 판정 단계에 있어서 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역으로서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 단계와, (f) 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 단계와, (g) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 단계와, (h) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 단계와, (i) 상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 단계와, (j) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 단계와, (k) 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 재생 신호 생성 단계와, (l) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 단계를 포함하고 있다.

또한, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 프로그램은, 컴퓨터를, (a) 입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단과, (b) 상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 수단과, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 수단과, (d) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, (e) 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역으로서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 수단과, (f) 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 수단과, (g) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, (h) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단과, (i) 상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 수단과, (j) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 수단과, (k) 상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단과, (l) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단으로서 기능하게 한다.

이들 본 발명의 부호화에 관한 측면에 의하면, 인접 영역의 예측 정보가 이용 가능한 경우에, 대상 영역 중의 부분 영역의 예측 신호가 인접 영역의 예측 정보를 사용하여 생성된다. 따라서, 본 발명의 부호화에 관한 측면에 의하면, 에지가 존재하는 대상 영역의 예측 오차가 저감될 수 있다. 또한, 인접 영역의 예측 정보가 대상 영역 중의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 사용되므로, 예측 정보량의 증가를 억제할 수 있다.

일실시예에 있어서는, 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 동일한 것으로 판정되었을 때, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되어도 된다. 이는, 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 같은 경우에는, 대상 영역의 예측 오차의 저감을 도모할 수 없기 때문이다.

또한, 일실시예에 있어서는, 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 인접 영역에 부수하는 예측 정보의 편성이 미리 설정한 조건을 만족하지 않는 것으로 판정되었을 때, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되어도 된다.

또한, 본 발명의 부호화에 관한 측면에서는, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되었을 때, 대상 영역에 부수하는 영역 폭의 부호화 데이터가 출력되지 않아도 된다. 이로써, 부호량이 저감된다.

또한, 일실시예에 있어서는, 인접 영역이 대상 영역의 좌측 및 상측에 각각 인접한 2개의 인접 영역이라도 된다. 이 경우에는, 2개의 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 함께 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한 것으로 판정되었을 때, 2개의 인접 영역 중 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 영역을 특정하는 식별 정보를 부호화할 수 있다. 이러한 특징에 의하면, 2개의 인접 영역 중 최적의 인접 영역으로부터 부분 영역의 예측 신호를 생성할 수 있으므로, 예측 오차를 더욱 저감할 수 있다.

본 발명의 다른 일측면은 화상의 복호에 관한 것이다. 일실시예에 따른 화상 예측 복호 장치는, (a) 화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과, (b) 상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 수단과, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, (d) 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 수단과, (e) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, (f) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, (g) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단과, (h) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단을 구비하고 있다.

또한, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 방법은, (a) 화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 단계와, (b) 상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 단계와, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 단계와, (d) 상기 판정 단계에 있어서 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 단계와, (e) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 단계와, (f) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 단계와, (g) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 재생 신호 생성 단계와, (h) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 단계를 포함하고 있다.

또한, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 프로그램은, 컴퓨터를, (a) 화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단과, (b) 상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 수단과, (c) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, (d) 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 수단과, (e) 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단과, (f) 상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단과, (g) 상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단과, (h) 상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단으로서 기능하게 한다.

이들 복호에 관한 본 발명에 따르면, 전술한 본 발명의 부호화에 의해 생성된 압축 데이터로부터 화상을 바람직하게 재생할 수 있다.

일실시예에 있어서는, 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 동일한 것으로 판정되었을 때, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정해도 된다. 또한, 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 인접 영역에 부수하는 예측 정보의 편성이 미리 설정한 조건을 만족하지 않는 것으로 판정되었을 때, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정해도 된다.

또한, 일실시예에 있어서는, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되었을 때, 대상 영역에 부수하는 영역 폭을 "0"으로 설정할 수 있다.

또한, 일실시예에 있어서, 인접 영역이 대상 영역의 좌측 및 상측의 인접한 2개의 인접 영역이라도 된다. 이 경우에는, 2개의 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 함께 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한 것으로 판정되었을 때, 영역 폭 복호 수단은, 2개의 인접 영역 중 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 영역을 특정하는 식별 정보를 복호할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 예측 정보의 증가를 억제하면서, 대상 블록의 예측 오차를 저감하고, 화상을 효율적으로 부호화할 수 있는 화상 예측 부호화 장치, 화상 예측 부호화 방법, 및 화상 예측 부호화 프로그램이 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 대응하는 화상 예측 복호 장치, 화상 예측 복호 방법 및 화상 예측 복호 프로그램이 제공된다.

도 1은 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 인접 블록의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록 내의 부분 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 방법의 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 단계 S108을 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 4의 단계 S202를 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 3의 단계 S110을 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 7은 일실시예에 따른 화상 예측 복호 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 화상 예측 복호 방법의 흐름도이다.
도 9는 도 8의 단계 S508을 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 10은 인접 블록의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 3의 단계 S108의 다른 예의 상세한 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 도 8의 단계 S508의 다른 예의 상세한 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 인접 블록의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록 내의 부분 영역의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 부분 영역의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 대상 블록 및 인접 블록의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 프로그램을 나타낸 도면이다.
도 17은 일실시예에 따른 화상 예측 복호 프로그램을 나타낸 도면이다.
도 18은 기록 매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 19는 기록 매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도이다.
도 20은 ITUH.264에 사용되는 화면 내 예측 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은 블록 매칭을 설명하기 위한 모식도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 그리고, 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 동일에 해당되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부가하기로 한다.

도 1은, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 장치를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 화상 예측 부호화 장치(100)는, 입력 단자(102), 블록 분할기(104), 예측 신호 생성기(106), 프레임 메모리(108), 감산기(110), 변환기(112), 양자화기(114), 역양자화기(116), 역변환기(118), 가산기(120), 양자화 변환 계수 부호화기(122), 출력 단자(124), 예측 정보 추정기(126), 예측 정보 메모리(128), 판정기(130), 예측 정보 부호화기(132), 영역 폭 결정기(134), 및 영역 폭 부호화기(136)를 구비하고 있다. 그리고, 변환기(112), 양자화기(114) 및 양자화 변환 계수 부호화기(122)는, 잔차 신호 부호화 수단으로서 기능하고, 역양자화기(116) 및 역변환기(118)는 잔차 신호 복원 수단으로서 기능한다.

이하, 화상 예측 부호화 장치(100)의 각 구성 요소에 대하여 설명한다. 입력 단자(102)는, 동영상의 신호를 입력하기 위한 단자이다. 이 동영상의 신호는, 복수의 화상을 포함하는 신호이다. 입력 단자(102)는, 라인 L102를 통하여 블록 분할기(104)에 접속되어 있다.

블록 분할기(104)는, 동영상의 신호에 포함되는 화상을 복수의 영역으로 분할한다. 구체적으로는, 블록 분할기(104)는, 동영상의 신호에 포함되는 복수의 화상을, 차례로, 부호화 대상의 화상으로서 선택한다. 블록 분할기(104)는, 선택한 화상을 복수의 영역으로 분할한다. 본 실시예에서는, 이들 영역은 8×8 화소의 블록이다. 그러나, 영역으로서, 그 이외의 크기 및/또는 형상의 블록이 이용되어도 된다. 이 블록 분할기(104)는, 라인 L104를 통하여, 예측 정보 추정기(126)에 접속되어 있다.

예측 정보 추정기(126)는, 부호화 처리의 대상이 되는 대상 영역(대상 블록)의 예측 신호를 생성하기 위해 필요로 하는 예측 정보를 검출한다. 예측 정보의 생성 방법, 즉 예측 방법으로서는, 상기 [배경 기술]에서 설명한 바와 같은 화면 내 예측이나 화면간 예측을 적용할 수 있다. 그러나, 본 발명은, 이들 예측 방법으로 한정되는 것은 아니다. 이하, 도 21에 나타낸 블록 매칭에 의해 예측 처리를 실시하는 것으로서 설명한다. 블록 매칭을 사용하는 경우, 예측 정보에는, 동작 벡터나 참조 화면 선택 정보 등이 포함된다. 이하에서는, 대상 블록의 예측 신호를 생성하기 위해 검출한 예측 정보를 「대상 블록에 부수하는 예측 정보」라고 한다. 이 예측 정보 추정기(126)는, 라인 L126a, 라인 L126b를 통하여, 예측 정보 메모리(128), 예측 정보 부호화기(132)에 접속되어 있다.

예측 정보 메모리(128)는, 라인 L126a를 경유하여 예측 정보 추정기(126)로부터 예측 정보를 수취하여, 상기 예측 정보를 기억한다. 예측 정보 메모리(128)는, 라인 L128을 통하여, 판정기(130)에 접속되어 있다.

예측 정보 부호화기(132)는, 라인 L126b를 경유하여 예측 정보 추정기(126)로부터 예측 정보를 수취한다. 예측 정보 부호화기(132)는, 수취한 예측 정보를 엔트로피(entropy) 부호화하여 부호화 데이터를 생성하고, 상기 부호화 데이터를 라인 L132를 통하여 출력 단자(124)에 출력한다. 그리고, 엔트로피 부호화로서는 산술 부호화(arithmetic coding)나 가변길이 부호화(variable length coding) 등을 사용할 수 있지만, 본 발명은 이들 엔트로피 부호화 방식으로 한정되는 것은 아니다.

판정기(130)는, 라인 L128을 경유하여 예측 정보 메모리(128)로부터, 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 수취한다. 여기서, 인접 블록은, 대상 블록에 인접하는 인접 영역이며, 이미 부호화된 영역이다. 판정기(130)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 비교하여, 대상 블록의 예측 신호 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정한다.

구체적으로는, 판정기(130)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 비교하여, 이들 2개의 예측 정보가 일치하는 경우에는, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정한다. 이는, 2개의 예측 정보가 일치하는 경우에 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호를 생성해도, 대상 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성한 경우와 동일한 결과를 얻을 수 있기 때문이다. 즉, 예측 오차의 저감을 기대할 수 없기 때문이다.

한편, 판정기(130)는, 2개의 예측 정보가 상이한 경우에는, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정한다. 이 판정기(130)는, 라인 L130을 통하여 영역 폭 결정기(134) 및 영역 폭 부호화기(136)에 접속되어 있고, 판정기(130)에 의한 비교(판정)의 결과는, 라인 L130을 경유하여, 영역 폭 결정기(134) 및 영역 폭 부호화기(136)에 출력된다. 이하에서는, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 경우의 판정 결과를, 「이용 불가」를 나타내는 판정 결과라고 칭하고, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 경우의 판정 결과를, 「이용 가능」을 나타내는 판정 결과라고 칭한다. 그리고, 판정기(130)의 동작의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

영역 폭 결정기(134)는, 라인 L130을 경유하여 판정기(130)로부터의 판정 결과를 수취한다. 영역 폭 결정기(134)는, 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 경우에, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록 내의 부분 영역의 영역 폭을 결정한다. 그러므로, 영역 폭 결정기(134)는, 예측 정보 메모리(128)로부터 라인 L128a를 경유하여, 대상 블록에 부수하는 예측 정보 및 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 수취한다. 또한, 영역 폭 결정기(134)는, 프레임 메모리(108)로부터 기 재생 신호를 수취하고, 블록 분할기(104)로부터 대상 블록의 화상 신호를 수취한다.

도 2는, 인접 블록의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록 내의 부분 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는, 대상 블록 Bt의 좌측에 인접한 인접 블록 B1을 인접 블록으로 하는 경우를 나타내고 있지만, 본 발명에서의 인접 블록은 대상 블록 상측에 인접한 블록이라도 되고, 또는 좌측 및 상측에 인접한 양쪽의 블록이라도 된다. 또한, 우측과 하측에 인접한 블록이 인접 블록으로서 이용 가능한 경우도 있다.

도 2에 나타내는 대상 블록 Bt 및 인접 블록 B1은 8×8 화소의 블록이다. 여기에서는, 좌측 위의 화소 위치(수평 위치, 수직 위치)를 (0, 0), 우측 아래의 화소 위치(수평 위치, 수직 위치)를 (7, 7)로 나타내기로 한다. 도 2에 나타내는 부분 영역 R2는, 인접 블록 B1의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 영역이며, 그 수평 방향의 영역 폭은 w이다. 즉, 부분 영역 R2는, (0, 0), (w-1, 0), (0, 7), 및 (w-1, 7)의 4개의 화소 위치에 둘러싸여 있다. 부분 영역 R1은 대상 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호가 생성되는 영역이다.

본 실시예에서는, 설정 가능한 영역 폭은, 1화소 단위로 0∼7 화소까지로 하고 있다. 본 실시예의 영역 폭 결정기(134)는, 설정 가능한 8개의 영역 폭 각각에 대하여, 대상 블록의 예측 신호를 생성하고, 예측 오차의 절대값의 합 또는 제곱의 합이 최소로 되는 영역 폭을 선택한다. 이 처리는, 블록 분할기(104)와 예측 정보 메모리(128)로부터 대상 블록의 화소 신호와 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 각각 취득하고, 이들 예측 정보와 영역 폭에 기초하여 프레임 메모리(108)에 기억되어 있는 기 재생 신호로부터 대상 블록의 예측 신호를 생성함으로써 실시된다. 영역 폭의 결정 방법 및 설정 가능한 영역 폭의 후보에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 설정 가능한 영역 폭은, 2의 배수로 특정되는 화소폭이라도 되며, 1개 이상의 임의의 폭을 채용할 수 있다. 또한, 설정 가능한 영역 폭을 복수 준비하고, 시퀀스 단위나 프레임 단위 또는 블록 단위로 그 선택 정보를 부호화해도 된다.

영역 폭 결정기(134)는, 라인 L134a, 라인 L134b를 통하여 영역 폭 부호화기(136), 예측 신호 생성기(106)에 각각 접속되어 있다. 영역 폭 결정기(134)는, 라인 L134a, 라인 L134b를 경유하여, 영역 폭 부호화기(136), 예측 신호 생성기(106)에, 결정된 영역 폭(영역 폭을 특정하는 정보)을 출력한다.

영역 폭 부호화기(136)는, 판정기(130)로부터 수취한 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 경우에, 라인 L134a를 경유하여 수취한 영역 폭을 엔트로피 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다. 그리고, 영역 폭 부호화기(136)는, 산술 부호화나 가변길이 부호화 등의 엔트로피 부호화 방식을 이용할 수 있지만, 본 발명은 이들 부호화 방식으로 한정되는 것은 아니다.

영역 폭 부호화기(136)는, 라인 L136을 통하여 출력 단자(124)에 접속되어 있고, 영역 폭 부호화기(136)에 의해 생성된 부호화 데이터는, 라인 L136을 경유하여 출력 단자(124)에 출력된다.

예측 신호 생성기(106)는, 라인 L128b를 경유하여 예측 정보 메모리(128)로부터 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보를 수취한다. 또한, 예측 신호 생성기(106)는, 영역 폭 결정기(134)로부터 라인 L134b를 경유하여 영역 폭을 수취하고, 프레임 메모리(108)로부터 라인 L108을 경유하여 기 재생 신호를 수취한다. 예측 신호 생성기(106)는, 수취한 2개의 예측 정보 및 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터 대상 블록의 예측 신호를 생성한다. 예측 신호의 생성 방법의 예에 대해서는 후술한다. 예측 신호 생성기(106)는, 라인 L106을 통하여, 감산기(110)에 접속되어 있다. 예측 신호 생성기(106)에 의해 생성된 예측 신호는, 라인 L106을 경유하여 감산기(110)에 출력된다.

감산기(110)는, 라인 L104b를 통하여 블록 분할기(104)에 접속되어 있다. 감산기(110)는, 라인 L104b를 경유하여 블록 분할기(104)로부터 수취한 대상 블록의 화상 신호로부터 예측 신호 생성기(106)에 의해 생성된 대상 블록의 예측 신호를 감산한다. 이 감산에 의해 잔차 신호가 생성된다. 이 감산기(110)는 라인 L110을 통하여 변환기(112)에 접속되어 있고, 잔차 신호는 라인 L110을 경유하여 변환기(112)에 출력된다.

변환기(112)는, 입력된 잔차 신호에 이산 코사인 변환을 적용하여 변환 계수를 생성하는 부분이다. 양자화기(114)는, 변환 계수를 라인 L112를 경유하여 변환기(112)로부터 수취한다. 양자화기(114)는, 변환 계수를 양자화하여 양자화 변환 계수를 생성한다. 양자화 변환 계수 부호화기(122)는, 라인 L114를 경유하여 양자화 변환 계수를 양자화기(114)로부터 수취하고, 상기 양자화 변환 계수를 엔트로피 부호화하여 부호화 데이터를 생성한다. 양자화 변환 계수 부호화기(122)는, 생성한 부호화 데이터를 라인 L122를 경유하여 출력 단자(124)에 출력한다. 그리고, 양자화 변환 계수 부호화기(122)의 엔트로피 부호화로서는, 산술 부호화나 가변길이 부호화를 사용할 수 있지만, 본 발명의 이들 부호화 방식으로 한정되는 것은 아니다.

출력 단자(124)는, 예측 정보 부호화기(132), 영역 폭 부호화기(136), 및 양자화 변환 계수 부호화기(122)로부터 수취한 부호화 데이터를 함께 외부에 출력한다.

역양자화기(116)는, 라인 L114b를 경유하여 양자화기(114)로부터 양자화 변환 계수를 수취한다. 역양자화기(116)는, 수취한 양자화 변환 계수를 역양자화하여 변환 계수를 복원한다. 역변환기(118)는, 라인 L116을 경유하여 역양자화기(116)로부터 변환 계수를 수취하고, 상기 변환 계수에 역이산 코사인 변환을 적용하여 잔차 신호(재생 잔차 신호)를 복원한다. 가산기(120)는, 라인 L118을 경유하여 역변환기(118)로부터 재생 잔차 신호를 수취하고, 라인 L106b를 경유하여 예측 신호 생성기(106)로부터 예측 신호를 수취한다. 가산기(120)는, 수취한 재생 잔차 신호와 예측 신호를 가산하여, 대상 블록의 신호(재생 신호)를 재생한다. 가산기(120)에 의해 생성된 재생 신호는, 라인 L120을 경유하여 프레임 메모리(108)에 출력되고, 기 재생 신호로서 프레임 메모리(108)에 기억된다.

그리고, 본 실시예에서는, 변환기(112)와 역변환기(118)를 사용하고 있지만, 이들 변환기 대신 다른 변환 처리를 사용해도 된다. 또한, 변환기(112) 및 역변환기(118)는 필수적인 것은 아니다. 이와 같이, 후속의 대상 블록의 예측 신호 생성에 사용하기 위해, 부호화된 대상 블록의 재생 신호는, 역처리에 의해 복원되고 프레임 메모리(108)에 기억된다.

또한, 부호화기의 구성은 도 1에 나타낸 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 판정기(130)와 예측 정보 메모리(128)는, 예측 신호 생성기(106)에 포함되어도 된다. 또한, 영역 폭 결정기(134)도 예측 정보 추정기(126)에 포함되어도 된다.

이하, 화상 예측 부호화 장치(100)의 동작과 함께, 일실시예의 화상 예측 부호화 방법을 설명한다. 또한, 판정기(130), 영역 폭 결정기(134), 및 예측 신호 생성기(106)의 동작의 상세한 것에 대해서도 설명한다.

도 3은, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 방법의 단계를 나타내는 흐름도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법에 있어서는, 먼저, 단계 S100에서, 블록 분할기(104)가, 부호화 대상의 화상을 복수의 블록으로 분할한다. 이어서, 단계 S102에 있어서, 복수의 블록 중에서 1개의 블록이 부호화의 대상 블록으로서 선택된다.

이어서, 단계 S104에 있어서, 예측 정보 추정기(126)가, 대상 블록의 예측 정보를 결정한다. 이 예측 정보는, 계속되는 단계 S106에 있어서, 예측 정보 부호화기(132)에 의해, 부호화된다.

다음으로, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 단계 S108로 이행한다. 도 4는, 도 3의 단계 S108를 상세하게 나타낸 흐름도이다. 단계 S108의 처리에서는, 먼저, 단계 S200에 있어서, 판정기(130)에, 대상 블록과 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보가 입력된다. 이어서, 단계 S202에 있어서, 판정기(130)가, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록의 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정한다.

도 5는, 도 4의 단계 S202를 상세하게 나타낸 흐름도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 단계 S202의 처리에서는, 먼저, 단계 S300에서, 판정기(130)가, 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보가 일치하는지의 여부를 판정한다. 단계 S300의 판정이 참(Yes)인 경우, 즉 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보가 일치하는 경우에는, 단계 S302에 있어서, 판정기(130)는, 「이용 불가」를 나타내는 판정 결과를 출력한다.

한편, 단계 S300의 판정이 거짓(No)인 경우에는, 처리는 단계 S304로 이행한다. 단계 S304에 있어서, 판정기(130)는, 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 대상 블록의 예측 신호 생성에 이용 가능한 상태인지의 여부를 판정한다. 단계 S304에 있어서의 판정이 참(Yes)인 경우에는, 계속되는 단계 S306에 있어서, 판정기(130)는, 「이용 가능」을 나타내는 판정 결과를 출력한다. 한편, 단계 S304에 있어서의 판정이 거짓(No)인 경우에는, 판정기(130)는, 전술한 단계 S302의 처리를 행한다.

그리고, 단계 S304에 있어서 인접 블록의 예측 정보가 이용 가능한 상태가 아닌 것으로 판정되는 경우로서는, (1) 인접 블록이 화면 밖에 있거나, (2) 대상 블록의 예측 정보와 인접 블록의 예측 정보의 조합을 인정하지 않은 케이스 등이 있다.

이와 같이 판정기(130)는, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 대상 영역의 부분 영역의 예측 신호를 생성해도 될지의 여부의 판정을 미리 정한 룰(rule)에 따라 행한다. 이 룰은, 부호화 장치와 복호 장치가 미리 정보를 공유해 두면, 전송할 필요가 없지만, 부호화하여 전송해도 된다. 예를 들면, 이와 같은 룰을 복수 준비하여, 어느 룰을 적용할지를 프레임 단위나 시퀀스 단위나 블록 단위로 송신하는 방법 등이 있다.

다시, 도 4를 참조한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 이어서, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 단계 S204로 이행한다. 단계 S204에서는, 영역 폭 결정기(134)가, 판정기(130)의 판정 결과를 참조하여, 상기 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내는 판정 결과인지의 여부를 판정한다. 판정기(130)의 판정 결과가 「이용 불가」를 나타내고 있는 경우에는, 단계 S108의 처리는 종료한다.

한편, 판정기(130)의 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 경우에는, 영역 폭 결정기(134)는, 계속되는 단계 S206에 있어서, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측하는 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 미리 준비한 후보로부터 선택한다. 이어서, 단계 S208에 있어서, 영역 폭 부호화기(136)가, 결정된 영역 폭을 부호화한다.

이하, 다시 도 3을 참조한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 단계 S108의 후에, 처리는 단계 S110으로 이행한다. 단계 S110에 있어서는, 예측 신호 생성기(106)가, 대상 블록과 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보, 및 영역 폭 결정기(134)에 의해 결정한 영역 폭을 사용하여, 프레임 메모리(108)에 기억되어 있는 기 재생 신호로부터, 대상 블록의 예측 신호를 생성한다.

이하, 단계 S110에 있어서의 예측 신호 생성기(106)의 상세한 동작의 일례를 설명한다. 도 6은, 도 3의 단계 S110을 상세하게 나타낸 흐름도이다. 도 6은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 8×8 화소의 대상 블록 내의 부분 영역 R2의 예측 신호를, 좌측에 인접한 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 생성하는 경우의 예측 신호 생성기(106)의 동작을 나타내고 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 단계 S400에 있어서, 먼저, 예측 신호 생성기(106)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보 Pt와 인접 블록에 부수하는 예측 정보 Pn을 취득한다. 이어서, 단계 S402에 있어서, 예측 신호 생성기(106)는, 영역 폭 결정기(134)로부터 영역 폭 w를 취득한다.

다음으로, 예측 신호 생성기(106)는, 단계 S404에 있어서, 도 2에 나타낸 대상 블록 내의 부분 영역 R1의 예측 신호를, 예측 정보 Pt 및 영역 폭 w를 사용하여, 기 재생 신호로부터 생성한다. 다음으로, 예측 신호 생성기(106)는, 단계 S406에 있어서, 대상 블록의 부분 영역 R2의 예측 신호를, 예측 정보 Pn 및 영역 폭 w를 사용하여, 기 재생 신호로부터 생성한다. 그리고, 도 2의 예에서는, 영역 폭 w가 0인 경우, 단계 S406은 생략할 수 있다. 또한, 영역 폭 w가 7인 경우, 단계 S404는 생략할 수 있다.

이하에서, 다시 도 3을 참조한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법은, 이어서, 단계 S112로 이행한다. 단계 S112에 있어서, 감산기(110)는, 대상 블록의 화소 신호와 예측 신호를 사용하여, 잔차 신호를 생성한다. 계속되는 단계 S114에 있어서, 변환기(112), 양자화기(114), 및 양자화 변환 계수 부호화기(122)가, 잔차 신호를 변환 부호화하여, 부호화 데이터를 생성한다.

이어서, 단계 S116에 있어서, 역양자화기(116) 및 역변환기(118)가, 양자화 변환 계수로부터 재생 잔차 신호를 복원한다. 계속되는 단계 S118에 있어서, 가산기(120)가, 재생 잔차 신호와 예측 신호를 가산함으로써, 재생 신호를 생성한다. 그리고, 단계 S120에 있어서, 재생 신호가, 기 재생 신호로서, 프레임 메모리(108)에 기억된다.

다음으로, 단계 S122에 있어서, 모든 블록이 대상 블록으로서 처리되었는지의 여부를 체크하고, 모든 블록의 처리가 완료되지 않은 경우에는, 처리되지 않은 블록 중 1개가 대상 블록으로 선택되어, 단계 S102 이후의 처리가 행해진다. 한편, 모든 블록의 처리가 완료된 경우에는, 본 발명의 화상 예측 부호화 방법의 처리는 종료한다.

이하, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 장치에 대하여 설명한다. 도 7은, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 장치를 나타낸 도면이다. 도 7에 나타내는 화상 예측 복호 장치(200)는, 입력 단자(202), 데이터 해석기(204), 역양자화기(206), 역변환기(208), 가산기(210), 출력 단자(212), 양자화 변환 계수 복호기(214), 예측 정보 복호기(216), 영역 폭 복호기(218), 프레임 메모리(108), 예측 신호 생성기(106), 예측 정보 메모리(128), 및 판정기(130)를 구비하고 있다. 여기서, 역양자화기(206), 역변환기(208), 및 양자화 변환 계수 복호기(214)는, 잔차 신호 복호 수단으로서 기능한다. 그리고, 역양자화기(206) 및 역변환기(208)에 의한 복호 수단은, 이들 외의 것들을 사용해도 된다. 또한, 역변환기(208)는 없어도 된다.

이하, 화상 예측 복호 장치(200)의 각 부를 상세하게 설명한다. 입력 단자(202)는, 전술한 화상 예측 부호화 장치(100)(또는 화상 예측 부호화 방법)에 의해 압축 부호화된 압축 데이터를 입력한다. 이 압축 데이터에는, 화상 내의 복수의 블록 각각에 대하여, 잔차 신호를 변환 양자화하여 엔트로피 부호화함으로써 생성된 양자화 변환 계수의 부호화 데이터, 예측 신호를 생성하기 위한 예측 정보의 부호화 데이터, 및 대상 블록에 인접하는 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 블록 내의 부분 영역의 영역 폭의 부호화 데이터가 포함되어 있다. 본 실시예에서는, 예측 정보에는, 동작 벡터나 참조 화면 번호 등이 포함된다. 입력 단자(202)는 라인 L202를 통하여 데이터 해석기(204)에 접속되어 있다.

데이터 해석기(204)는, 라인 L202를 경유하여 입력 단자(202)로부터 압축 데이터를 수취한다. 데이터 해석기(204)는, 수취한 압축 데이터를 해석하고, 복호 대상의 대상 블록에 대하여, 압축 데이터를, 양자화 변환 계수의 부호화 데이터, 예측 정보의 부호화 데이터, 영역 폭의 부호화 데이터로 분리한다. 데이터 해석기(204)는, 라인 L204a를 경유하여 영역 폭 복호기(218)에 영역 폭의 부호화 데이터를 출력하고, 라인 L204b를 경유하여 예측 정보의 부호화 데이터를 예측 정보 복호기(216)에 출력하고, 라인 L204c를 경유하여 양자화 변환 계수의 부호화 데이터를 양자화 변환 계수 복호기(214)에 출력한다.

예측 정보 복호기(216)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보의 부호화 데이터를 엔트로피 복호하여, 예측 정보를 얻는다. 예측 정보 복호기(216)는, 라인 L216을 통하여, 예측 정보 메모리(128)에 접속되어 있다. 예측 정보 복호기(216)에 의해 생성된 예측 정보는, 라인 L216을 경유하여, 예측 정보 메모리(128)에 기억된다. 예측 정보 메모리(128)는, 라인 L128a, 라인 L128b를 통하여, 판정기(130), 예측 신호 생성기(106)에 각각 접속되어 있다.

판정기(130)는, 도 1의 부호화 장치의 판정기(130)와 동일한 기능을 가지고 있다. 즉, 판정기(130)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 대상 블록에 인접하는 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 비교하여, 대상 블록의 예측 신호 생성 시에 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정한다.

구체적으로는, 판정기(130)는, 대상 블록 및 인접하는 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보를 비교하여, 2개의 예측 정보가 일치하는 경우에는, 대상 블록의 예측 신호의 생성에 인접 블록에 부수하는 예측 정보는 이용할 수 없는 것으로 판정한다. 즉, 이 경우에는, 판정기(130)는, 「이용 불가」를 나타내는 판정 결과를 출력한다. 한편, 2개의 예측 정보가 상이한 경우에는, 판정기(130)는, 「이용 가능」을 나타내는 판정 결과를 출력한다. 판정기(130)는, 라인 L130을 통하여 영역 폭 복호기(218)에 접속되어 있다. 판정기(130)에 의한 판정 결과는, 라인 L130을 경유하여 영역 폭 복호기(218)에 출력된다. 그리고, 판정기(130)의 상세한 처리 흐름에 대해서는, 도 5에서 설명되므로 생략한다.

영역 폭 복호기(218)는, L130을 경유하여 수취한 판정기(130)의 판정 결과에 기초하여, 입력된 영역 폭의 부호화 데이터를 엔트로피 복호하여 영역 폭을 복원한다. 즉, 영역 폭 복호기(218)는, 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 경우에, 영역 폭의 부호화 데이터를 복호하여, 상기 영역 폭을 복원한다. 한편, 판정 결과가 「이용 불가」인 경우에는, 영역 폭의 복원은 행해지지 않아도 된다. 이 영역 폭 복호기(218)는, 라인 L218을 경유하여 예측 신호 생성기(106)에 접속되어 있고, 영역 폭 복호기(218)에 의해 생성된 영역 폭은, 예측 신호 생성기(106)에 라인 L218을 경유하여 출력된다.

예측 신호 생성기(106)는, 도 1의 부호화 장치의 예측 신호 생성기와 마찬가지의 기능을 가지는 것이다. 즉, 예측 신호 생성기(106)는, 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 인접 블록에 부수하는 예측 정보(필요한 경우)와 L218을 경유하여 수취한 영역 폭을 사용하여, 프레임 메모리(108)에 기억되어 있는 기 재생 신호로부터, 복호 대상 블록의 예측 신호를 생성한다. 예측 신호 생성기(106)의 동작의 상세한 것에 대해서는, 도 6에서 설명하였으므로 생략한다. 이 예측 신호 생성기(106)는, 라인 L106을 경유하여 가산기(210)에 접속되어 있다. 예측 신호 생성기(106)는, 생성된 예측 신호를, L106을 경유하여 가산기(210)에 출력한다.

양자화 변환 계수 복호기(214)는, 라인 L204c를 경유하여 데이터 해석기(204)로부터 양자화 변환 계수의 부호화 데이터를 수취한다. 양자화 변환 계수 복호기(214)는, 수취한 부호화 데이터를 엔트로피 복호하여, 대상 블록의 잔차 신호의 양자화 변환 계수를 복원한다. 양자화 변환 계수 복호기(214)는, 복원한 양자화 변환 계수를 라인 L214를 경유하여 역양자화기(206)에 출력한다.

역양자화기(206)는, 라인 L214를 경유하여 수취한 양자화 변환 계수를 역양자화하여 변환 계수를 복원한다. 역변환기(208)는, 복원된 변환 계수를 역양자화기(206)로부터 라인 L206을 경유하여 수취하고, 상기 변환 계수에 역이산 코사인 변환을 적용하여, 대상 블록의 잔차 신호(복원 잔차 신호)를 복원한다.

가산기(210)는, 라인 L208을 경유하여 역변환기(208)로부터 복원 잔차 신호를 수취하고, 예측 신호 생성기(106)로 생성된 예측 신호를 라인 L106을 경유하여 수취한다. 가산기(210)는, 수취한 복원 잔차 신호와 예측 신호를 가산함으로써, 대상 블록의 재생 신호를 생성한다. 이 재생 신호는, 라인 L210을 경유하여 프레임 메모리(108)에 출력되고, 상기 프레임 메모리(108)에 기억된다. 또한, 이 재생 신호는, 출력 단자(212)에도 출력된다. 출력 단자(212)는, 외부(예를 들면, 디스플레이)에, 재생 신호를 출력한다.

이하, 화상 예측 복호 장치(200)의 동작과 함께, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 방법에 대하여 설명한다. 도 8은, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 방법의 흐름도이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화상 예측 복호 방법에서는, 먼저, 단계 S500에 있어서, 입력 단자(202)를 통하여, 압축 데이터가 입력된다. 이어서, 단계 S502에서 처리의 대상이 되는 대상 블록이 선택된다.

이어서, 단계 S504에 있어서, 데이터 해석기(204)가, 압축 데이터의 데이터 해석을 행하고, 복호 대상의 대상 블록에 부수하는 예측 정보와, 영역 폭과 양자화 변환 계수의 부호화 데이터를 추출한다. 예측 정보는, 단계 S506에 있어서, 예측 정보 복호기(216)에 의해 복호된다.

다음으로, 처리는, 단계 S508로 이행한다. 도 9는, 도 8의 단계 S508를 상세하게 나타낸 흐름도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 단계 S508의 처리에서는, 먼저, 단계 S600에 있어서, 판정기(130)에 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보가 입력된다.

다음으로, 단계 S202에 있어서, 판정기(130)가, 인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용 가능성을 판정하여 판정 결과를 출력한다. 이 단계 S202에 있어서의 판정기(130)의 동작은, 도 5에 의해 설명한 동작과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

이어서, 단계 S602에 있어서, 판정기(130)의 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내는지의 여부가 판정된다. 단계 S602에 있어서의 판정 결과가 참(Yes)인 경우, 즉 인접 블록의 예측 정보가 이용 가능한 경우에는, 단계 S604에 있어서, 영역 폭 복호기(218)가, 영역 폭의 부호화 데이터를 복호하여 대상 블록의 부분 영역(R2)의 영역 폭을 복원한다. 한편, 단계 S602의 판정이 거짓(No)인 경우에는, 단계 S606에 있어서, 영역 폭 복호기(218)가, 대상 블록의 부분 영역(R2)의 영역 폭을 "0"으로 설정한다.

이하에서, 다시 도 8을 참조한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 단계 S508의 종료 후에, 처리는 단계 S510으로 이행한다. 단계 S510에 있어서는, 예측 신호 생성기(106)가, 대상 블록 및 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보(인접 블록의 예측 정보는 필요한 경우에만 이용)와 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 복호 대상 블록의 예측 신호를 생성한다. 여기서 단계 S510은 도 6에 설명한 단계 S110과 동일하다.

계속되는 단계 S512에 있어서는, 양자화 변환 계수 복호기(214)가, 부호화 데이터로부터 양자화 변환 계수를 복원하여, 역양자화기(206)가 양자화 변환 계수로부터 변환 계수를 복원하고, 역변환기(208)가 변환 계수로부터 재생 잔차 신호를 생성한다.

이어서, 단계 S514에 있어서, 가산기(210)가, 대상 블록의 예측 신호와 재생 잔차 신호를 가산하여, 대상 블록의 재생 신호를 생성한다. 이 재생 신호는, 단계 S516에 있어서, 다음 대상 블록을 재생하기 위한 기 재생 신호로서 프레임 메모리(108)에 기억된다.

그리고, 단계 S518에 있어서 전체 블록의 처리가 완료되지 않은 것으로 판정되는 경우, 즉, 다음 압축 데이터가 있는 경우에는, 단계 S502에 있어서 처리되지 않은 블록이 대상 블록으로 선택되어, 이후의 단계가 반복된다. 한편, 단계 S518에 있어서, 모든 블록의 처리가 완료된 경우에는 처리가 종료된다.

이상, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 장치 및 방법, 및 화상 예측 복호 장치 및 방법을 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 인접 블록을 대상 블록의 좌측에 인접한 블록이었지만, 인접 블록은 대상 블록 상측에 인접한 블록이라도 된다.

도 10은, 인접 블록의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 나타낸 예에서는, 대상 블록 Bt 및 인접 블록 B2는, 8×8 화소의 블록이며, 전술한 바와 마찬가지로 좌측 위의 화소 위치(수평 위치, 수직 위치)를 (0, 0), 우측 아래의 화소 위치를 (7, 7)로 하고 있다. 부분 영역 R2는, (0, 0), (7, 0), (0, w-1), (7, w-1)의 화소 위치로 둘러싸이는 영역이며, 인접 블록 B2의 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성할 가능성이 있는 영역이다. 부분 영역 R2의 영역 폭은 w이다.

도 10에 나타내는 인접 블록 B2에 부수하는 예측 정보를 사용하여, 부분 영역 R2의 예측 신호를 생성하는 경우에는, 도 6의 단계 S404의 x의 범위가 0∼7, y의 범위가 w∼7로 된다. 또한, 도 6의 단계 S406의 x의 범위가 0∼7, y의 범위가 0∼w-1로 된다.

또한, 인접 블록은, 대상 블록의 좌측 및 상측의 인접한 2개의 블록이라도 되고, 대상 블록마다 2개의 인접 블록 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 이 경우, 예측 신호 생성기(106)는, 도 4와 도 10에 관련하여 설명한 예측 처리를 행하는 기능을 가지고, 영역 폭 결정기(134)는, 대상 블록의 부분 영역의 예측에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 블록, 즉 좌측 또는 상측의 인접한 인접 블록을 선택하는 기능을 포함한다. 또한, 영역 폭 부호화기(136)는, 2개의 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보로부터 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 블록을 특정하는 식별 정보를 부호화하는 기능을 포함하고, 영역 폭 복호기(218)는 상기 식별 정보를 복호하는 기능을 포함한다.

이하, 좌측 및 상측의 인접한 2개의 블록을 이용하는 경우의 단계 S108에 대하여, 상세하게 설명한다. 도 11은, 도 3의 단계 S108의 다른 예의 상세한 수순을 나타내는 흐름도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 본 예에서의 단계 S108의 처리에서는, 단계 S700에 있어서, 대상 블록 상측의 인접 블록 및 좌측의 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보가 판정기(130)에 입력된다.

다음으로, 판정기(130)는, 도 5의 단계 S202에 나타내는 단계에 따라, 대상 블록의 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가, 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한지를 판정하고, 판정 결과를 출력한다. 이어서, 단계 S704에 있어서, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 불가」를 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(No의 경우), 즉, 판정 결과가, 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가, 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능하지 않다는 것을 나타내고 있는 경우에, 계속되는 단계 S202로 진행한다. 판정기(130)는, 도 5의 단계 S202에 나타내는 수순에 따라, 대상 블록 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가, 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한지를 판정하고, 판정 결과를 출력한다.

이어서, 단계 S706에 있어서, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 불가」를 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(No의 경우), 즉 판정 결과가, 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가, 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능하지 않다는 것을 나타내고 있는 경우에는, 단계 S108의 처리가 종료된다.

한편, 단계 S706에 있어서, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(Yes의 경우)에, 단계 S708에 있어서, 영역 폭 결정기(134)가, 상측의 인접 블록의 예측 정보를 이용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록의 부분 영역 R2(도 10을 참조)의 영역 폭 w를 결정한다. 이어서, 이 영역 폭 w가, 계속되는 단계 S208에 있어서, 영역 폭 부호화기(136)에 의해 부호화된다.

단계 S704로 복귀하고, 한편, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(Yes의 경우), 계속되는 단계 S202에 있어서, 판정기(130)는, 도 5의 단계 S202에 나타내는 수순에 따라, 대상 블록 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가, 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한지의 여부를 판정하고, 판정 결과를 출력한다.

이어서, 단계 S710에 있어서, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 불가」를 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(No의 경우)에, 계속되는 단계 S712에 있어서, 영역 폭 결정기(134)가, 좌측의 인접 블록의 예측 정보를 이용하여 예측 신호를 생성하는 대상 블록의 부분 영역 R2(도 2를 참조)의 영역 폭 w를 결정한다. 이어서, 이 영역 폭 w가, 계속되는 단계 S208에 있어서, 영역 폭 부호화기(136)에 의해 부호화된다.

한편, 단계 S710에 있어서, 판정기(130)에 의한 판정 결과가 「이용 가능」을 나타내고 있는 것으로 판정되는 경우(Yes의 경우)에, 계속되는 단계 S714에 있어서, 좌측의 인접 블록 및 상측의 인접 블록으로부터 예측 신호의 생성에 사용할 예측 정보를 가지는 인접 블록이 선택된다.

구체적으로는, 단계 S714에 있어서, 영역 폭 결정기(134)가 대상 블록의 부분 영역의 예측 신호 생성에, 상측의 인접 블록의 예측 정보와 좌측의 인접 블록의 예측 정보 중, 어느 것을 사용할 것인지를 선택한다. 이 선택 방법은 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 영역 폭 결정기(134)는, 도 2 및 도 10에 나타낸 바와 같이 인접 블록 및 부분 영역 R2의 폭을 설정하고, 인접 블록의 예측 정보 및 대상 블록의 예측 정보를 사용하여 대상 블록의 예측 신호를 생성하고, 대상 블록의 예측 오차가 최소로 되는 인접 블록과 영역 폭의 조(組)를 선택한다. 그리고, 계속되는 단계 S716에 있어서, 영역 폭 부호화기(136)가, 선택된 예측 정보를 가지는 인접 블록을 특정하는 식별 정보를, 부호화한다. 이어서, 단계 S718에 있어서, 좌측의 인접 블록이 선택된 것으로 판정되는 경우에는, 처리는 단계 S712로 이행한다. 한편, 단계 S718에 있어서, 좌측의 인접 블록이 선택되지 않은 것으로 판정되는 경우, 즉 상측의 인접 블록이 선택되어 있는 것으로 판정되는 경우에는, 처리는, 단계 S708로 이행한다.

도 12는, 도 8의 단계 S508의 다른 예의 상세한 수순을 나타내는 흐름도이며, 도 11의 처리를 사용하는 부호화에 대응하는 복호에 있어서 사용되는 단계를 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 예에서는, 먼저, 단계 S800에 있어서, 판정기(130)에 대상 블록의 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보, 및 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 입력된다.

계속되는 2개의 단계에 있어서, 판정기(130)가, 도 5의 단계 S202에 나타내는 수순에 따라, 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용 가능성, 및 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용 가능성을 판정하고, 판정 결과를 출력한다.

이어서, 단계 S802에 있어서, 영역 폭 복호기(218)가, 판정기(130)의 판정 결과로부터, 2개의 인접 블록 중 어느 한쪽의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정한다. 그리고, 모든 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능하지 않은 경우에는, 단계 S804에 있어서, 영역 폭 복호기(218)는, 복호 대상 블록의 부분 영역 R2의 영역 폭을 "0"으로 설정하고, 처리를 종료한다.

한편, 단계 S802에 있어서, 2개의 인접 블록 중 어느 한쪽의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정되는 경우에는, 계속되는 단계 S806에 있어서, 영역 폭 복호기(218)가, 판정기(130)의 판정 결과로부터, 2개의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 모두 이용 가능한지의 여부를 판정한다. 2개의 인접 블록의 예측 정보가 모두 이용 가능한 경우에는, 계속되는 단계 S808에 있어서, 영역 폭 복호기(218)는, 부호화 데이터로부터 인접 블록의 식별 정보를 복호하고, 단계 S812로 진행한다.

한편, 단계 S806에 있어서, 2개의 인접 블록 중 어느 한쪽의 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에는, 계속되는 단계 S810에 있어서, 영역 폭 복호기(218)는, 판정기(130)의 판정 결과에 기초하여, 2개의 인접 블록에 부수하는 예측 정보 중 한쪽을 선택하고, 단계 S812로 진행한다. 그리고, 단계 S812에 있어서, 영역 폭 복호기(218)는, 영역 폭의 값을 복호한다.

그리고, 대상 블록의 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보와 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 모두 이용하여, 대상 블록의 예측 신호가 생성되어도 된다. 이 경우에는, 영역 폭 부호화기(136)는, 2개의 인접 블록에 부수하는 2개의 예측 정보와 2개의 영역 폭의 조를 모두 부호화하는 기능을 가지고, 영역 폭 복호기(218)는 2개의 예측 정보와 2개의 영역 폭의 조를 복호하는 기능을 가진다. 또한, 이 경우에는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 대상 블록 Bt 내의 4개의 부분 영역 R1∼R4의 예측 신호가 개별적으로 생성된다.

그러므로, 예측 신호 생성기(106)는, 좌측의 인접 블록 B1에 부수하는 예측 정보를 사용하여 부분 영역 R2의 예측 신호를 생성하고, 상측의 인접 블록 B2에 부수하는 예측 정보를 사용하여 부분 영역 R3의 예측 신호를 생성한다. 또한, 예측 신호 생성기(106)는, 부분 영역 R4의 예측 신호를 생성하는 기능을 가질 필요가 있다. 부분 영역 R4의 예측 방법은, 룰을 미리 결정해 두면 되므로 본 발명에서는 한정되지 않는다. 예를 들면, 좌측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보에 기초하여 생성되는 부분 영역 R4의 예측 신호와, 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보에 기초하여 생성되는 부분 영역 R4의 예측 신호를 화소 단위로 평균화하는 방법이나, 좌상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보에 기초하여 부분 영역 R4의 예측 신호를 생성하는 방법 등이 있다. 또한, 좌측 및 상측의 인접 블록에 부수하는 예측 정보 등의 주위의 복호가 종료된 데이터를 이용하여 상측과 좌측의 인접 블록에 속하는 예측 정보로부터 자동적으로 선택하는 방법이나, 선택 정보를 보내는 방법 등도 채용할 수 있다.

본 발명에서는, 또한 하기와 같은 변형이 가능하다.

(블록의 형상)

상기 설명에서는, 대상 블록 내의 부분 영역은 항상 직사각형이었지만, 도 14의 (a)에 나타내는 대상 블록 Bt 내의 부분 영역 R1 및 R2나, 도 14의 (b)에 나타내는 대상 블록 Bt 내의 부분 영역 R1 및 R2와 같이, 임의의 형상을 가지는 부분 영역이 사용되어도 된다. 이와 같은 경우에는, 영역 폭에 더하여 형상 정보가 송부되는 경우가 있다.

(블록 사이즈)

상기 설명에서는, 블록 사이즈는 고정 사이즈였지만, 도 15의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 대상 블록 Bt와 인접 블록 B1의 사이즈가 상이해도 된다. 이와 같은 경우에는, 도 15의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 대상 블록 Bt에 있어서의 부분 영역 R1∼R3의 형상으로서는, 각종 형상을 사용할 수 있다. 상황에 따라 구성되는 부분 영역이 결정되어도 되고, 인접 블록을 지시하는 정보를 복수의 후보로부터 선택하여 명시적으로 부호화해도 된다. 또한, 미리 규칙(예를 들면, 영역 폭을 선택하는 단위를 블록 사이즈가 작은 쪽으로 맞추거나 하는 등)을 결정해 두어도 된다.

(영역 폭 부호화기 및 복호기)

영역 폭 부호화기에 있어서는, 영역 폭의 값 자체가 아니라, 영역 폭을 특정하기 위한 정보가 부호화되어도 된다. 또한, 영역 폭 복호기에서는, 영역 폭의 값자체가 아니라, 부호화 데이터로부터 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 복호하여, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보에 기초하여 영역 폭의 값을 복원해도 된다. 예를 들면, 영역 폭 부호화기는, 대상 블록 내의 부분 영역의 영역 폭의 값의 후보를 복수 준비하고, 그 식별 정보를 부호화해도 된다. 영역 폭 복호기는, 복호한 식별 정보에 기초하여 영역 폭의 값을 복원해도 된다. 후보로 되는 영역 폭은 부호화기와 복호기에서 미리 결정해 두어도 되고, 시퀀스 단위나 프레임 단위로 송신해도 된다. 또한, 영역 폭 부호화기는, 대상 블록 내의 부분 영역의 영역 폭의 값과 인접 블록의 영역 폭과의 차분값을 부호화해도 된다. 이 경우에는, 영역 폭 복호기는, 이미 복호되어 있는 인접 블록의 영역 폭의 값과 부호화 데이터로부터 복호된 상기 차분치를 가산함으로써, 대상 블록 내의 부분 영역의 영역 폭의 값을 복원할 수 있다. 혹은, 영역 폭 부호화기는, 대상 블록의 부분 영역의 영역 폭이 인접 블록의 영역 폭과 동일할 것을 지시하는 정보를 부호화해도 된다. 대상 블록의 부분 영역의 영역 폭이 인접 블록의 영역 폭과 동일할 것을 지시하는 정보가 복호된 경우에는, 영역 폭 복호기는, 상기 인접 블록의 영역 폭을 대상 블록의 부분 영역의 영역 폭으로서 사용할 수 있다. 이 때, 대상 블록의 부분 영역의 영역 폭이 인접 블록의 영역 폭과 상이할 것을 지시하고, 또한 영역 폭의 값 또는 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 송신해도 된다. 대상 블록의 부분 영역의 영역 폭이 인접 블록의 영역 폭과 상이할 것을 지시하는 정보가 복호된 경우에는, 영역 폭 복호기는, 또한 부호화 데이터로부터 영역 폭의 값 또는 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 복호하고, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보에 기초하여 영역 폭의 값을 복원해도 된다. 또한, 영역 폭 부호화기는, 영역 폭을 특정하기 위한 1이상의 정보 아이템을 부호화해도 된다. 즉, 영역 폭을 일의적으로 특정할 수 있는 1이상의 정보 아이템(예를 들면, 1이상의 비트)이 부호화되어도 된다. 이 경우에는, 영역 폭 복호기는, 부호화 데이터로부터 1이상의 정보 아이템을 복호하여, 상기 1이상의 정보 아이템에 따라, 영역 폭을 복원할 수 있다.

(변환기, 역변환기)

잔차 신호의 변환 처리는, 고정 블록 사이즈로 행해도 된다. 또한, 부분 영역에 맞춘 사이즈에 대상 영역을 재분할하고, 재분할에 의해 생성된 각각의 영역에 대하여 변환 처리를 행해도 된다.

(판정기에 대하여)

인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용이 가능한 인접 블록은, 대상 블록 상측의 인접 블록과 좌측의 인접 블록으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 예측 정보를 1블록열만큼 먼저 부호화해 두면, 대상 블록에 인접하는 4블록 모두를 인접 블록으로 하고, 이들에 부수하는 예측 정보를 대상 블록의 예측 신호의 생성에 사용할 수 있다.

또한, 화면 내의 전체 블록의 예측 정보를 먼저 부호화해 두면, 각 대상 블록의 예측 신호는 주위의 4블록과 대상 블록에 부수하는 합계 5개(좌측 위, 좌측 아래, 우측 위, 우측 아래를 포함하면 9개)의 예측 정보를 사용하여 자유롭게 구성할 수도 있다.

또한, 대상 블록과 인접 블록이 동일한 예측 정보를 가지는 경우에 부분 영역을 형성해도 부호화·복호 처리는 파탄(破綻)되지 않으므로, 예측 정보 비교기가 포함되지 않은 구성이라도 본 발명의 예측 신호 생성 처리는 실현될 수 있다.

(판정기의 판정에 대하여)

상기 설명에서는, 판정기(130)가 인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용 가능성을 판정하기 위해 미리 정한 룰로서, 인접 블록에 부수하는 예측 정보가 대상 블록에 부수하는 예측 정보와 일치하는 경우나 인접 블록의 예측 정보가 이용 가능한 상태가 아닌 것으로 판정되는 경우에는, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정하고 있다. 후자에 대해서는, 인접 블록이 화면 내 예측에 의해 예측되고, 대상 블록이 화면간에 의해 예측되는 경우, 및 이와 반대의 경우에는, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정해도 된다. 또한, 인접 블록의 동작 벡터와 대상 블록의 동작 벡터와의 사이의 차이가 임계값보다 큰 경우에, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정해도 된다. 또한, 인접 블록과 대상 블록의 블록 사이즈가 서로 상이한 경우에는, 인접 블록에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정해도 된다. 또한, 상기 설명에서는, 인접 블록과 대상 블록에 부수하는 예측 정보를 비교하고 있지만, 2개의 예측 정보에 기초하여 생성되는 예측 신호가 동일한지 혹은 상이한지의 조건으로 인접 블록에 부수하는 예측 정보의 이용 가능성을 판정해도 된다.

(예측 정보)

상기 설명에서는, 예측 신호의 생성 방법으로서 화면간 예측(동작 벡터와 참조 화면 정보)을 설명하였으나, 본 발명은 이 예측 방법으로 한정되는 것은 아니다. 화면 내 예측이나, 휘도 보상, 양방향 예측, 후방 예측 등의 예측 방법을, 본 발명의 예측 신호 생성 처리에 적용할 수 있다. 이 경우, 모드 정보나 휘도 보상 파라미터 등이 예측 정보에 포함된다.

(색 신호)

상기 설명에서는, 색 포맷에 대하여 특별히 언급하지 않았지만, 색 신호 또는 색차 신호에 대해서도, 휘도 신호와 개별적으로 예측 신호의 생성 처리를 행해도 된다. 또한, 색 신호 또는 색차 신호의 예측 신호의 생성 처리를, 휘도 신호의 처리와 연동하여 행해도 된다. 후자의 경우에, 색 신호의 해상도가 휘도 신호보다 낮은 경우(예를 들면, 해상도가 세로 방향과 가로 방향으로 절반)에는, 휘도 신호에 있어서의 영역 폭을 제한(예를 들면, 짝수값)하거나, 또는 휘도 신호의 영역 폭으로부터 색 신호의 영역 폭으로의 변환식을 결정해 두면 된다.

(블록 노이즈 제거 처리)

상기에서는 언급하지 않았지만, 재생 화상에 대하여 블록 노이즈 제거 처리를 행하는 경우에는, 부분 영역의 경계 부분에 대하여 노이즈 제거 처리를 행하면 된다.

이하에서, 컴퓨터를 화상 예측 부호화 장치(100)로서 동작시키기 위한 화상 예측 부호화 프로그램, 및 컴퓨터를 화상 예측 복호 장치(200)로서 동작시키기 위한 화상 예측 복호 프로그램에 대하여 설명한다.

도 16은, 일실시예에 따른 화상 예측 부호화 프로그램을, 기록 매체와 함께 나타낸 도면이다. 도 17은, 일실시예에 따른 화상 예측 복호 프로그램을, 기록 매체와 함께 나타낸 도면이다. 도 18은, 기록 매체에 기록된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다. 도 19는, 기록 매체에 기억된 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터의 사시도이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 화상 예측 부호화 프로그램 P100은, 기록 매체(10)에 저장되어 제공된다. 또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 화상 예측 복호 프로그램 P200도, 기록 매체(10)에 저장되어 제공된다. 그리고, 기록 매체(10)로서는, 플로피디스크, CD-ROM, DVD, 또는 ROM 등의 기록 매체, 또는 반도체 메모리 등이 예시된다.

도 18에 나타낸 바와 같이, 컴퓨터(30)는, 플로피디스크 드라이버 장치, CD-ROM 드라이브 장치, DVD 드라이브 장치 등의 판독 장치(12)와, 오퍼레이팅시스템을 상주시킨 작업용 메모리(RAM)(14)와, 기록 매체(10)에 기억된 프로그램을 기억하는 메모리(16)와, 디스플레이와 같은 표시 장치(18)와, 입력 장치인 마우스(20) 및 키보드(22)와, 데이터 등의 송수신을 행하기 위한 통신 장치(24)와, 프로그램의 실행을 제어하는 CPU(26)를 구비하고 있다. 컴퓨터(30)는, 기록 매체(10)가 판독 장치(12)에 삽입되면, 판독 장치(12)로부터 기록 매체(10)에 저장된 화상 예측 부호화 프로그램 P100에 액세스 가능해져, 상기 프로그램 P100에 의해, 화상 예측 부호화 장치(100)로서 동작할 수 있게 된다. 또한, 컴퓨터(30)는, 기록 매체(10)가 판독 장치(12)에 삽입되면, 판독 장치(12)로부터 기록 매체(10)에 저장된 화상 예측 복호 프로그램 P200에 액세스 가능해져, 상기 프로그램 P200에 의해, 화상 예측 복호 장치(200)로서 동작할 수 있게 된다.

도 19에 나타낸 바와 같이, 화상 예측 부호화 프로그램 P100 및 화상 예측 복호 프로그램 P200은, 반송파(搬送波)에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호(40)로서 네트워크를 통하여 제공되는 것이라도 된다. 이 경우, 컴퓨터(30)는, 통신 장치(24)에 의해 수신된 화상 예측 부호화 프로그램 P100 또는 화상 예측 복호 프로그램 P200을 메모리(16)에 저장하여, 프로그램 P100 또는 P200을 실행할 수 있다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 화상 예측 부호화 프로그램 P100은, 블록 분할 모듈 P104, 예측 신호 생성 모듈 P106, 기억 모듈 P108, 감산 모듈 P110, 변환 모듈 P112, 양자화 모듈 P114, 역양자화 모듈 P116, 역변환 모듈 P118, 가산 모듈 P120, 양자화 변환 계수 부호화 모듈 P122, 예측 정보 추정 모듈 P126, 예측 정보 기억 모듈 P128, 판정 모듈 P130, 영역 폭 결정 모듈 P134, 예측 정보 부호화 모듈 P132, 영역 폭 결정 모듈 P134, 및 영역 폭 부호화 모듈 P136을 구비하고 있다.

전술한 각 모듈이 실행되는 것에 의해 실현되는 기능은, 전술한 화상 예측 부호화 장치(100)의 기능과 동일하다. 즉, 화상 예측 부호화 프로그램 P100의 각 모듈의 기능은, 블록 분할기(104), 예측 신호 생성기(106), 프레임 메모리(108), 감산기(110), 변환기(112), 양자화기(114), 역양자화기(116), 역변환기(118), 가산기(120), 양자화 변환 계수 부호화기(122), 예측 정보 추정기(126), 예측 정보 메모리(128), 판정기(130), 예측 정보 부호화기(132), 영역 폭 결정기(134), 및 영역 폭 부호화기(136)의 기능과 동일하다.

화상 예측 복호 프로그램 P200은, 데이터 해석 모듈 P204, 양자화 변환 계수 복호 모듈 P214, 예측 정보 복호 모듈 P216, 영역 폭 복호 모듈 P218, 예측 정보 기억 모듈 P128, 판정 모듈 P130, 역양자화 모듈 P206, 역변환 모듈 P208, 가산 모듈 P210, 예측 신호 생성 모듈 P106, 및 기억 모듈 P108을 구비하고 있다.

전술한 각 모듈이 실행되는 것에 의해 실현되는 기능은, 전술한 화상 예측 복호 장치(200)의 각 구성 요소와 동일하다. 즉, 화상 예측 복호 프로그램 P200의 각 모듈의 기능은, 데이터 해석기(204), 양자화 변환 계수 복호기(214), 예측 정보 복호기(216), 영역 폭 복호기(218), 예측 정보 메모리(128), 판정기(130), 역양자화기(206), 역변환기(208), 가산기(210), 예측 신호 생성기(106), 및 프레임 메모리(108)의 기능과 동일하다.

이상으로, 본 발명을 그 실시예에 의해 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

100: 화상 예측 부호화 장치 102: 입력 단자
104: 블록 분할기 106: 예측 신호 생성기
108: 프레임 메모리 110: 감산기
112: 변환기 114: 양자화기
116: 역양자화기 118: 역변환기
120: 가산기
122: 양자화 변환 계수 부호화기 124: 출력 단자
126: 예측 정보 추정기 128: 예측 정보 메모리
130: 판정기 132: 예측 정보 부호화기
134: 영역 폭 결정기 136: 영역 폭 부호화기
200: 화상 예측 복호 장치 202: 입력 단자
204: 데이터 해석기 206: 역양자화기
208: 역변환기 210: 가산기
212: 출력 단자 214: 양자화 변환 계수 복호기
216: 예측 정보 복호기 218: 영역 폭 복호기

Claims

입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단;
상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기(旣) 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수(附隨)하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단;
상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역으로서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 수단;
상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차(殘差) 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단;
상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 수단;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 수단;
상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단
을 포함하는 화상 예측 부호화 장치.
제1항에 있어서,
상기 판정 수단은, 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 동일한 것으로 판정했을 때, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정하는, 화상 예측 부호화 장치.
제1항에 있어서,
상기 판정 수단은, 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보의 편성이 미리 설정한 조건을 만족하지 않는 것으로 판정했을 때, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정하는, 화상 예측 부호화 장치.
제1항에 있어서,
상기 영역 폭 부호화 수단은, 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되었을 때, 상기 영역 폭의 부호화 데이터를 출력하지 않는, 화상 예측 부호화 장치.
제1항에 있어서,
상기 인접 영역은 상기 대상 영역의 좌측 및 상측의 인접한 2개의 인접 영역이며,
상기 판정 수단에 의해 상기 2개의 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 모두 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한 것으로 판정되었을 때, 상기 영역 폭 부호화 수단은, 상기 2개의 인접 영역 중 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 영역을 특정하는 식별 정보를 부호화하는, 화상 예측 부호화 장치.
화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단;
상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단;
상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단
을 포함하는 화상 예측 복호 장치.
제6항에 있어서,
상기 판정 수단은, 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 동일한 것으로 판정했을 때, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정하는, 화상 예측 복호 장치.
제6항에 있어서,
상기 판정 수단은, 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보의 편성이 미리 설정한 조건을 만족하지 않는 것으로 판정했을 때, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정하는, 화상 예측 복호 장치.
제6항에 있어서,
상기 영역 폭 복호 수단은, 상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 이용할 수 없는 것으로 판정되었을 때, 상기 대상 영역에 부수하는 상기 영역 폭을 "0"으로 설정하는, 화상 예측 복호 장치.
제6항에 있어서,
상기 인접 영역은 상기 대상 영역의 좌측 및 상측의 인접한 2개의 인접 영역이며,
상기 판정 수단에 의해 상기 2개의 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 모두 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용 가능한 것으로 판정되었을 때, 상기 영역 폭 복호 수단은, 상기 2개의 인접 영역 중 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 이용하는 예측 정보를 가지는 인접 영역을 특정하는 식별 정보를 복호하는, 화상 예측 복호 장치.
입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 단계;
상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 단계;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 단계;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 단계;
상기 판정 단계에 있어서 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역으로서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 단계;
상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 단계;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 단계;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 단계;
상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 단계;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 단계;
상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 재생 신호 생성 단계; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 단계
를 포함하는 화상 예측 부호화 방법.
컴퓨터를,
입력 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 수단;
상기 복수의 영역 중 대상 영역의 화소 신호의 예측 신호를 기 재생 신호로부터 생성하고, 상기 예측 신호의 생성에 사용된 예측 정보를 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보로서 얻는 예측 정보 추정 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 부호화하는 예측 정보 부호화 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단;
상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 대상 영역 내의 부분 영역이면서 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 부분 영역의 영역 폭을 결정하는 영역 폭 결정 수단;
상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보를 부호화하는 영역 폭 부호화 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 상기 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 대상 영역의 화소 신호와의 사이의 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 생성 수단;
상기 잔차 신호를 부호화하는 잔차 신호 부호화 수단;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터를 복호함으로써 재생 잔차 신호를 생성하는 잔차 신호 복원 수단;
상기 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단
으로서 기능하게 하는 화상 예측 부호화 프로그램.
화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 단계;
상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 단계;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 단계;
상기 판정 단계에 있어서 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 단계;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 단계;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 단계;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 재생 신호 생성 단계; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 단계
를 포함하는 화상 예측 복호 방법.
컴퓨터를,
화상을 복수의 영역으로 분할하여 부호화된 압축 데이터 중에서, 대상 영역의 예측 신호의 생성에 사용되는 예측 정보의 부호화 데이터와, 상기 대상 영역에 인접하는 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 사용하여 예측 신호를 생성하는 상기 대상 영역 내의 부분 영역의 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터와, 잔차 신호의 부호화 데이터를 추출하는 데이터 해석 수단;
상기 예측 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보를 복원하는 예측 정보 복호 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보와 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보를 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한지의 여부를 판정하는 판정 수단;
상기 판정 수단에 의해 상기 대상 영역의 예측 신호의 생성에 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보가 이용 가능한 것으로 판정된 경우에, 상기 영역 폭을 특정하기 위한 정보의 부호화 데이터를 복호하여 상기 영역 폭을 복원하는 영역 폭 복호 수단;
상기 대상 영역에 부수하는 예측 정보, 상기 인접 영역에 부수하는 예측 정보, 및 상기 영역 폭을 사용하여, 기 재생 신호로부터, 상기 대상 영역의 예측 신호를 생성하는 예측 신호 생성 수단;
상기 잔차 신호의 부호화 데이터로부터 상기 대상 영역의 재생 잔차 신호를 복원하는 잔차 신호 복원 수단;
상기 대상 영역의 예측 신호와 상기 재생 잔차 신호를 가산함으로써 상기 대상 영역의 재생 신호를 생성하는 가산 수단; 및
상기 대상 영역의 재생 신호를 상기 기 재생 신호로서 기억하는 기억 수단
으로서 기능하게 하는 화상 예측 복호 프로그램.