イメージをコード化する方法およびイメージコーダ
【課題】本発明はデジタルイメージをコード化する方法に関する。
【解決手段】本方法において、デジタルイメージはブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割される。本方法においては、伝送されるべき情報量を減少させるために、ブロック（Ｃ）に関する空間予測が実施され、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みである。本方法においては、前述の隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき既述ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関して分類が決定され、予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）は、少なくとも１つの既述分類に基づいて現行ブロック（Ｃ）に関して選定される。
【解決手段】本方法において、デジタルイメージはブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割される。本方法においては、伝送されるべき情報量を減少させるために、ブロック（Ｃ）に関する空間予測が実施され、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みである。本方法においては、前述の隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき既述ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関して分類が決定され、予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）は、少なくとも１つの既述分類に基づいて現行ブロック（Ｃ）に関して選定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルイメージを複数のブロックに分割して符号化、すなわちコード化する方法に関する。また本発明は、デジタルイメージを複数のブロックに分割してコード化するデバイスにも関する。更に、本発明はデジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、を備えたエンコーダ、複数のブロックに分割されたデジタルイメージを復号するデコーダ、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を備えたコウディック、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を備えた移動ターミナル、及びデジタルイメージをコード化し、デジタルイメージを複数のブロックに分割する機械実行可能ステップを含むソフトウェアプログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
本イメージはあらゆるデジタルイメージ、ビデオイメージ、ＴＶイメージ、ビデオレコーダによって生成されたイメージ、コンピュータアニメーション、静止イメージ、等々であっても差し支えない。一般にデジタルイメージは水平および垂直線に配列された画素から成り、１つの単一イメージ内のそれらの個数は一般に数万個である。更に、各画素に関して生成される情報は、たとえば、一般に８ビットの解像度を持つ画素に関するルミナンス情報、および、色の適用においては、例えば、クロミナンス信号などのクロミナンス情報も含む。このクロミナンス信号は一般に２つの成分Ｃｂ及びＣｒから成り、これらの成分は一般に両方共８ビットの解像度で伝送される。これらルミナンス及びクロミナンス値に基づいて、ビデオ受信ターミナルのディスプレイデバイスにおける原画素に対応する情報を形成することが可能である。この例においては、各画素に関して伝送されるべきデータ量は非圧縮の２４ビットである。従って、１つのイメージに関する情報の全体量は数メガビットに達する。移動イメージの伝送においては、毎秒数個のイメージが伝送される。たとえば、ＴＶイメージにおいては、毎秒２５個のイメージが伝送される。圧縮なしで伝送されるべき情報量は毎秒数十メガビットに達する。ただし、例えばインターネットデータ網におけるデータ伝送速度（レート）は毎秒６４キロビット（kbits）程度であり、従って、このネットワークを介して非圧縮リアルタイムイメージ伝送を実際上不可能にする。
【０００３】
伝送されるべき情報量を減少させるには、例えばＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、Ｈ．２６３規格などのように、幾つかの異なる圧縮方法が開発されている。ビデオ伝送におけるイメージ（画像）圧縮はインタフレーム圧縮、イントラフレーム圧縮、または、これらの組み合わせのいずれかとして実施可能である。インタフレーム圧縮における目的は連続するイメージフレーム内の冗長情報を除去することにある。一般にイメージは例えば静止している背景のような多量の非変化情報、又は、例えば徐々に移動するとしても、ゆっくり変化する情報を含む。インタフレーム圧縮においては、動作補償された予測を利用することも可能であり、この場合の目的は動いているイメージ内のエレメントを検出することにあり、この場合には画素値を伝送する代りに運動ベクトル及び予測エラー情報が伝送される。
【０００４】
リアルタイムでイメージ圧縮技法の使用を可能にするには、圧縮および圧縮解除をリアルタイムで実施することが可能であるような十分に高い処理速度を送受信ビデオターミナルが持たねばならない。
【０００５】
幾つかのイメージ圧縮技法においては、イメージ信号が伝送通路に送られるか、或いは、記憶手段に記憶される以前に、デジタルフォーマットにおけるイメージ信号には離散型コサイン変換（ＤＣＴ）が適用される。ＤＣＴを用いると、周期信号の周波数スペクトルを計算すること、即ち、時間ドメインから周波数ドメインへの変換を実施することが可能である。この文脈における離散的という用語は変換において連続関数の代わりに個別画素が処理されることを示す。デジタルイメージ信号における隣接画素は一般に本質的な空間相関性を持つ。ＤＣＴの一特徴は、ＤＣＴの結果として確立される係数は実質的に相互関係を持たないことである。従って、ＤＣＴは効率的な仕方において時間ドメインから（空間）周波数ドメインへのイメージ信号変換を実施し、イメージデータの冗長度を低下させる。従って、変換コード化の使用はインタフレームおよびイントラフレームコード化の両方において冗長度を低下させる効果的な方法である。
【０００６】
独立コード化済みキーフレーム（イントラフレーム）に関するスチルイメージコード化およびビデオコード化において用いられる現行ブロックを基調とするコード化方法ではブリックを基調とする方法が用いられる。一般にイメージは、或る種の変換コード化を用いて独立してコード化されるＮｘＭブロックに分割される。純粋ブロック基調コード化は画素のインターブロック相関については考慮することなしに特定のブロック内のインター画素相関を低下させるに過ぎない。従って、高度に相互関係を持つデータに関して非常に効率的なエネルギパッキング特質を持つ例えばＤＣＴコーディングのような変換基調コーディングを用いる場合であってさえも純粋ブロック基調コード化はいくぶん高いビットレートを生成する。従って、現行デジタルイメージコード化規格はブロック間画素値の相関性も低下させる或る種の方法を開発する。
【０００７】
現行デジタルイメージコード化方法は変換ドメインにおける予測を実施する。即ち、以前のコード化済みブロックを用いて現在コード化されつつあるブロックのＤＣＴ係数を予測することが試みられ、それによって、圧縮方法と結合させる。一般にイメージブロック内の平均画素値に対応するＤＣＴ係数は、以前のコード化済みブロックからの同一ＤＣＴ係数を用いて予測される。実際の係数と予測された係数の差はデコーダに送られる。ただし、この方式は平均画素値のみを予測可能であり、あまり効率的ではない。
【０００８】
また、ＤＣＴ係数の予測は空間的に隣接するブロックを用いても実施可能である。例えば、ブロック内の平均画素値に対応するＤＣＴ係数は１つのブロックから左に向かうか、又は、コード化されつつある現行ブロック上に向かうＤＣＴ係数を用いて予測可能である。水平周波数（即ち垂直エッジ）に対応するＤＣＴ係数は現行ブロック上のブロックから予測可能であり、垂直周波数（即ち水平エッジ）に対応する係数は左に位置するブロックから予測可能である。以前の方法と同様に、実際の係数と予測された係数の間の差はコード化されて、デコーダに送られる。この方法は数個のブロックを通過する水平および垂直エッジの予測を可能にする。
【０００９】
ＭＰＥＧ−２圧縮において、ＤＣＴはブロックサイズ８×８の画素を用いてブロックにおいて実施される。ルミナンスレベルは十分な空間解像度を用いて変換されるが、クロミナンス両信号はサブサンプリングされる。例えば、１６×１６画素のフィールドは８×８画素のフィールドへサブサンプリングされる。ブロックサイズの差は目はクロミナンスの変化をルミナンスの変化と同等に見分けないという事実に主として起因する。この場合、２×２画素のフィールドは同じクロミナンス値を用いてコード化される。
【００１０】
ＭＰＥＧ−２規格は３つのフレームタイプ、即ち、Ｉフレーム（イントラ）、Ｐフレーム（予測済み）、Ｂフレーム（双方向性）を規定する。Ｉフレームはイメージ自体に含まれる情報に基づいて単独で生成される。この場合、イメージ全体を形成するために受信端においてＩフレームを使用可能である。Ｐフレームは一般に最も近い先行ＩフレームまたはＰフレームに基づいて形成される。この場合、受信段階において、先行Ｉフレーム又はＰフレームは受信されたＰフレームと共に応対的に使用される。Ｐフレームの合成に際して、情報量を圧縮するために、例えば動作補償が用いられる。Ｂフレームは先行Ｉフレーム及び後続ＰまたはＩフレームに基づいて形成される。応対的に、受信段階において、先行および後続フレームの受信が終了するまで、Ｂフレームを合成することは可能でない。更に、送信段階において、ＰフレームとＢフレームの順序が変えられる。この場合、Ｂフレームに後続するＰフレームが先ず受信される。これは受信機におけるイメージの復元を加速する傾向がある。
【００１１】
従来技術による解決方法において用いられるイントラフレームコード化方式は非能率的である。この場合、イントラコード化済みフレームの送信は帯域幅過剰である。これは低ビット速度デジタルイメージコード化利用における独立コード化済みキーフレームの使用を制限する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、幾つかの方向から予測の可能性を提供する画素値の予測を包含する空間予測方式を導入することによって、イメージデータにおける冗長度をどのようにして更に減少させるか、及び、イメージデータの更に効率的なコード化をどのようにして実現するかの問題を取り扱う。これは、異なる配向に関する縁の効率的な予測を可能にし、その結果としてビットレートがかなり節約される。本発明に従った方法も、ビットレートの更なる節約を提供する適当な予測方法を文脈に沿って選択する。
【００１３】
本発明はイメージ内の画素値の空間的予測を実施する方法を導入する。本文書の技術的な記述はブロックに基づく静止イメージコード化およびブロックに基づくビデオコーダ用に使用できる空間予測に関する方法およびシステムを導入する。本発明のキーエレメントは多重予測方法と、文脈従属選択と、選定された予測方法の信号化を使用することである。多重予測方法と、文脈従属選択と、選定された予測方法の信号化の使用は、従来技術による解決方法に比べて、達成されるべきビットレートの実質的な節約を可能にする。
【００１４】
本発明の一目的は、更に高い符号化効率が達成可能であり、コード化済みデジタルイメージのビットレートを更に低下可能であるように、デジタルイメージのコード化および復号を改良することにある。
【００１５】
本発明によれば、本目的はイメージデータの空間的予測済みコード化を実施するためのエンコーダによって達成される。
【００１６】
本発明の第１態様によれば、デジタルイメージをコード化する方法が提供され、この方法においては、デジタルイメージがブロックに分割され、伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測が実施されることを特徴とし、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定され、予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関して前記隣接ブロックの内容に従って分類が決定され、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法が選定される。
【００１７】
本発明の第２態様によれば、ブロックに分割されるデジタルイメージをコード化するデバイスが提供される。本デバイスは、伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有することを特徴とし、ここに、少なくとも１つの予測方法が規定され、当該デバイスは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段を有する。
【００１８】
本発明の第３態様に従い、デジタルイメージをコード化するための手段およびデジタルイメージをブロックに分割する手段を有するエンコーダが提供され、本エンコーダは伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有することを特徴とし、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本エンコーダは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つ近隣ブロックに関して分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定するための手段と、少なくとも前記１つの分類に基づいて現行ブロックに関して予測方法を選択する手段を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第４の態様に従い、ブロックに分割されるデジタルイメージを復号する手段を有するデコーダが提供され、本デコーダは伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有し、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本デコーダは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段を有し、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第５の態様に従い、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージをブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段とを有するコウディックが提供され、本コウディックが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段と、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本コウディックが予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第６の態様に従い、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージをブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段とを有する移動ターミナルが提供され、本移動ターミナルが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有し、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本移動ターミナルが予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の第７の態様に従い、デジタルイメージをコード化するため、および、デジタルイメージをブロックに分割するための機械実行可能なステップを含むソフトウェアプログラムを記憶する記憶媒体が提供され、本ソフトウェアプログラムが更に伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する機械実行可能なステップを含み、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定するためのステップと、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明はコード化されるべきブロックに関する画素の空間予測を実施するために隣接ブロックの内容に何等かの方向性が存在するかどうかを決定するための隣接復号済みブロックが調査されるというアイデアに基づく。次に、この方向性情報はブロックを分類するために使われる。隣接ブロックのクラスの組み合わせに基づき、次に、適当な予測方法を用いて現行ブロックの内容（画素値）が予測される。予測方法はデコーダに合図される。ひずみ対ビットレートセンスにおいてそれをすることが効率的であるならば予測エラー情報も同様に送られる。
【００２４】
従来技術の解決方法と比較すると、本発明によりかなりの利点が達成される。本発明に従った方法を用いると、デジタルフォーマットにおいてイメージを伝送する場合に必要な情報量を減少させることが可能である。
【００２５】
一般に、本発明に従った方法はブロックを基調とする静止イメージのコード化ならびにブロックを基調とするデジタルイメージコーダにおけるイントラフレームコード化に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付図面を参照して、本発明について更に詳細に説明することとする。
【図１】デジタルイメージ伝送システムの構造を示す図である。
【図２】構成図の形式において本発明の空間予測方法を示す図である。
【図３ａ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図３ｂ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図３ｃ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図４】本発明の有利な実施形態に従う文脈クラスへの方向性クラスのマッピングを示す図である。
【図５ａ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｂ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｃ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｄ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｅ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｆ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｇ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｈ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｉ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｊ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｋ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｌ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｍ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｎ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｏ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｐ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図６】変位情報の伝送に用いられる有利なビットストリームシンタクスを示す図である。
【図７】本発明に従った方法を実現する携帯用通信装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に記述されているイントラフレーム予測方法はブロックを基調とする仕方において作動し、例えば左から右へ、又は、最上部から底部へ向かう列ｘ列によって走査されるＮｘＭブロックを含むイメージフレームに適用可能である。本発明と関連して他の走査方向も使用可能であることは明白である。空間予測は同一フレーム内において既に復元済みのブロックを用いて各イントラコード化済みブロックに関して実施される。残余エラーは、例えば、現行規格の場合と同様にＤＣＴを使用することにより任意の適当な方法を用いて圧縮され得る。本発明に従った方法はモノクローム及びカラーイメージの両方に平等に適用可能であることも理解されたい。
【００２８】
本発明に従ったシステムは図２に示すように２つの主要部分から成る。第一に予測方法の適当な部分集合文脈従属選択１７は隣接復元済みブロックを分類することによって実施される。第二に予測ブロックは選定された部分集合における予測方法の１つを使用して１８組み立てられ、この予測方法はデコーダに合図される。
【００２９】
予測方法部分集合の文脈従属選択は可能性のある隣接ブロックの方向性分類、方向性クラスの文脈クラスへのマッピング、及び、適切な予測方法部分集合の文脈従属選択を含む。
【００３０】
下記において、伝送システムにおけるデジタルイメージフレームの送受信は図１に示すデジタルイメージ転送配置構成に関して記述される。現行フレームは例えばデジタルビデオカメラの出力として供給される入力データ２として伝送システム１に到達する。現行フレームはその全体が（即ちＮｘＭイメージブロックを含む完全フレーム）提供されても差し支えなく、この場合にはフレームが記憶され、又は、伝送システム１は入力データブロックをブロック別に受け取ることができる。フレームのブロックは加算器４に順々に向けられ、ここで、例えば予測されたブロックからフレームのブロックを減算することによって、１つのブロックの予測エラーが算定される。予測エラーはコーダ５においてコード化され、デコーダ６において復号される。加算器７において、復号済み予測エラーは予測されたブロックと合計され、結果はフレームメモリ８に保管される。本発明の方法に従って空間予測が実施される予測エスチメイタ３は予測と共に使用されるべきブロックをフレームメモリ８から受け取る。
【００３１】
新規予測ブロックを形成するために、予測エスチメイタ３は現行ブロックの可能性のある隣接ブロックに何等かの方向性が存在するかどうかを調査する。この方式を図３ａに示す。基準Ｃは現行ブロックを示し、基準Ｌは現行ブロックの第１隣接ブロックを示し、基準Ｕは現行ブロックの第２隣接ブロックを示す。本発明のこの有利な実施形態において、第１隣接ブロックは現行ブロックＣの左に位置し、第２隣接ブロックは現行ブロックＣの上に位置する。走査順序が左から右へ、及び、最上部から底部へと異なるならば、第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵはそれぞれ必ずしも現行ブロックＣの左および上に位置するとは限らない。隣接ブロックＬ、Ｕは既に復元済みの現行ブロックＣに隣接するブロックである。本発明の幾らかの実施形態において、複数のブロックが分類可能であり、現行ブロックＣに関する予測方法を選択するために使用可能である。ただし、本発明の好ましい実施形態についての次の記述において、２つの隣接ブロックＬ、Ｕの大きい方が調査されている各ブロックＣに関して分類される。更に、隣接ブロックＬまたはＵが存在しさえすれば分類は実施される。現行ブロックが一切の隣接ブロックを持たないならば、本文において後で説明するように、予測方法の文脈従属選択に際して「非イントラ」として扱われる。
【００３２】
また、既に復元されたイントラコード化済みブロックのみを用いて実施される方法において予測は同様に実施可能である。この場合、イントラコード化済みブロック以外の全てのブロックは「非イントラ」として扱われる。
【００３３】
第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵはブロック内のイメージ詳細部の方向性に従って分類される。図２に示すように、方向性クラシファイア１９は画素値勾配を用いて隣接ブロックの方向性を分析する。その結果、各隣接ブロックは出力クラスへマップ２０される。本発明の有利な実施形態においては、１１種の出力クラスが存在するが、出力クラスの個数が変化可能であることは明白である。有利であることには、出力クラスはエッジオリエンテーション（縁配向）ｋ・２２．５°、ｋ＝０、１、・・・、７に対応する８種類の方向性クラスＤ０からＤ７、及び、平坦、平滑テクスチャ、及び、粗テクスチャブロックに対応する３種の非方向性クラスＤ８−Ｄ１０によって構成される。本発明の代替実施形態においては、方向性クラスの個数およびこれらが画定される方法は変化可能である。
【００３４】
図１のシステムにおいて、予測エスチメイタ３は先ず第１隣接ブロックＬ、及び／又は、第２隣接ブロックＵが存在するかどうかを調査する。これらのブロックのどちらの１つも存在しないならば、当該隣接ブロックはＣ０ブロック（「非イントラ」として画定され、即ち、現行ブロックＣはフレームの縁または隅に所在するか、または、イントラブロックで構成される部位（エリア）の縁または入来部（カマー）に存在する。次に、この記述の後の方に示すように、予測エスチメイタ３は現行ブロックＣに関して適当な予測方法を選択する。ほかの点では、予測エスチメイタ３は１つ又は複数のブロックＬ、Ｕに関する勾配情報を算定する。
【００３５】
勾配情報の算定には多くの適当な方法がある。下記において、１つの有利な方法について記述する。第１に、ブロックＬ、Ｕの平均絶対方向性勾配ｇk、ｋ＝０、１、・・・、７は次のように定義される：
【００３６】
【数１】
ここに、Ｎはブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表す。指標ｘ及びｙはブロック内部の画素の座標を表し、ｋは縁配向を表す。予測エスチメイタ３は上式に従って勾配値ｇkを算定する。
【００３７】
勾配値ｇkを用いて、勾配比率ｒk、ｋ＝０、１、・・・、７は或る特定方向における勾配値と直交方向における勾配値との間の比率として定義される。
【００３８】
【数２】
【００３９】
数値を敷居値として使用し、次の分類ステップ１−１２に有利に従って（１）及び（２）に定義される絶対勾配値ｇkおよび勾配比率ｒkに基づき、ブロックの分類が実施される。この分類プロセスは各々の隣接ブロックをブロックタイプＤ０−Ｄ１０の第１集合の１つに分類する。本発明はアルゴリズムに使われる値に限られることなく、次のステップにおけるアルゴリズムに使われる値であることが好ましい。この方法はあらゆるブロックサイズに同様に適用可能である。
【００４０】
本発明のこの有利な実施形態において、分類段階は１３ステップを含むが、分類が異なる数のステップを含むことがあり得ることは明白である。
【００４１】
ステップ１
このステップにおいて、ブロックの平坦度がチェックされる。予測エスチメイタ３は勾配値ｇ0及びｇ4を算艇する。これらは水平（０°）および垂直（９０°）イメージ細部に対応する。ｇ0≦２．０、及び、ｇ4≦２．０の両方に関して、ブロックがクラスＤ８として分類されるならば、初期分類プロセスは終了する。そうでない場合には、分類ステップ２が実施される。
【００４２】
ステップ２
このステップにおいては、ブロックの平坦度に関して更なるチェックが実施される。残りの勾配値ｇkが算定され、最大勾配値ｇmax＝ｍａｘ｛ｇk｝が決定される。最大勾配値ｇmaxは２．５と比較される。ｇmax≦２．５であれば、ブロックはＤ８として分類され、初期分類プロセスは終了する。そうでなければ、方法はステップ３から継続する。
【００４３】
ステップ３
ステップ３においては、明瞭な方向性に関するチェックが実施される。勾配比率ｒkが算定され、最小勾配比率ｒmin＝ｍｉｎ｛ｒk｝が決定される。最小勾配比率が見付かると、対応する指標ｋminが確定される。ｒmin≦０．１５であれば、当該ブロックは対応するクラスＤｋminに分類され、方法はステップ１２から継続しそうでなければ、方法はステップ４から継続する。
【００４４】
ステップ４
ステップ４においてはテクスチャに関するチェックが実施される。最小勾配比率ｒminは０．６と比較される。ｒmin≧０．６であれば方法はステップ１３から継続し、そうでないならば、方法は次のステップから継続する。
【００４５】
【数３】
【００４６】
ステップ６
ステップ６においては、最小勾配比率が方向性クラスＤ２またはＤ６に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が充分に小さいかどうかを決定するために最小勾配比率がチェックされる。予測エスチメイタ３は第１に勾配比率ｒ(0)の指標が２又は６であるかを調査する。ここで第１勾配比率ｒ(0)は０．６と比較される。ｒ(0)∈｛ｒk｜ｋ＝２，６｝およびｒ(0)＜０．６であれば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続し、そうでなければ、方法はステップ７から継続する。
【００４７】
ステップ７
ステップ７においては、予測エスチメイタ３は第２勾配比率ｒ(1)の指標が２又は６であるかどうかを先ず調査し、ここで第１勾配比率ｒ(0)は０．６と比較される。ｒ(1)∈｛ｒk｜ｋ＝２，６｝およびｒ(0)＜０．６ならば、当該ブロックはＤｋ(1)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続し、そうでなければ、方法はステップ８から継続する。
【００４８】
ステップ８
ステップ８においては、最小勾配比率がチェックされ、それが方向性クラスＤ１、Ｄ３、Ｄ５、または、Ｄ７に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が十分に小さいかが決定される。第１勾配比率ｒ(0)は０．５と比較される。ｒ(0)∈｛ｒk｜ｋ＝１，３，５，７｝及びｒ(0)＜０．５であれば、当該ブロックはＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ９から継続する。
【００４９】
ステップ９
ステップ９においては、第２勾配比率がチェックされ、それが方向性クラスＤ１、Ｄ３、Ｄ５、または、Ｄ７、に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が十分に小さいかどうかが決定される。ｒ(1)∈｛ｒk｜ｋ＝１，３，５，７｝であれば、第１勾配比率ｒ(0)は０．５と比較される。ｒ(0)＜０．５であれば、当該ブロックはクラスＤｋ(1)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ１０から継続する。
【００５０】
ステップ１０
方向性は未だ見付かっていない。従って、方向性をチェックするためにステップ３に用いられ敷居値と比較して（幾分か）更に高い敷居値を用いることが出来る。これは更に不確実な調査が実施されることを意味する。ステップ１０においては、下記の表１に規定された敷居値Ｔ1が用いられる。Ｔ1に関する値は第１勾配比率と比較される。表１に規定されているようにｒ(0)＜Ｔ1であるならば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ１１から継続する。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ステップ１１
方向性は未だ見付かっていない。従ってステップ１１において、３つの最小勾配比率がチェックされ、それらが隣接ブロックであるか、及び、最小勾配比率が中央に位置するかが決定される。この場合、方向性をチェックするためにステップ３の場合と比較して依然として高い敷居値が用いられる。これは更に不確実な調査が実施されることを意味する。ステップ１１では、下記の表２に規定された敷居値Ｔ2が用いられる。次に、第２ｒ(1)に対応する方向性および第３勾配比率ｒ(2)が第１勾配比率ｒ(0)に対応する方向性に関して最も近く隣接し、表２に規定されているようにｒ(0)＜Ｔ2であるならば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでないならば、方法はステップ１３から継続する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
ステップ１２
ステップ１２はテクスチャ以外の何等かのオリエンテーションにより分類がイメージの縁に実際に基づいていることのチェックを実施する。ステップ１２は下記の表３に規定された敷居値Ｔ3の値を使用する。表３においては可能性のある２つのブロックサイズ（８×８、４×４）のみに関する値が示されているが、実用的な実施形態においては、他のブロックサイズ寸も存在し得る。この場合には、Ｔ3に関するそれぞれの値が規定されている。ステップ１２においては、最小勾配値ｇmin=min｛ｇk｝が調査される。分類およびブロックのサイズに応じて、敷居値Ｔ３は表３から選択される。ｇmin≦Ｔ3ならば、初期分類プロセスが終了する。そうでないならば、方法はステップ１３から継続する。
【００５５】
【表３】
【００５６】
ステップ１３
ステップ１３はテクスチャが滑らかか又は粗いかのチェックを実施する。最大勾配値ｇmaxは１０．０と比較される。ｇmax≦１０．０であるならば、当該ブロックはＤ９として分類される。そうでないならば、当該ブロックはＤ１０として分類される。平滑および粗の両テクスチャが同一文脈クラスにマップされるならば、ステップ１３は必ずしも必要とはかぎらない。
【００５７】
次に、現行ブロックＣに関して適当な予測方法の選択２１が実施される。本発明の好ましい実施形態においては、選択段階はマッピング段階によって先行される。マッピングの目的は実装のメモリ消費量を減少させることにある。いくらかの方向性クラスはまとめてマッピングすることが可能である。マッピング段階の結果として得られるクラスはコンテキスト（文脈）クラスと呼ばれ、Ｃ１からＣ６で表される。本発明の好ましい実施形態においては、対角線クラスは２つの代替クラスに組合わされ、一方は底部左から最上部右までの対角性であり、もう一方は最上部左から底部右までの対角性である。
【００５８】
適度および急峻な対角線クラスＤ５、Ｄ６、及び、Ｄ７は第１対角線文脈クラスＣ４にマッピングされる。同様に、クラスＤ１、Ｄ２、及び、Ｄ３は第２対角線文脈クラスＣ２にマッピングされる。更に、滑らかなテクスチャクラスＤ９及び粗いテクスチャクラスＤ１０は一緒にマッピングされてテクスチャ文脈クラスＣ６を生成する。このマッピングを図４に示す。
【００５９】
６種の文脈クラスＣ１−Ｃ６に加えて、更に、「非イントラ」ブロック用に用いられる１つの更なる文脈クラスＣ０がある。一般に、「非イントラ」ブロックはブロックＣがイメージ境界に位置する場合には、存在しないブロックである。イントラコード化済みブロックのみが基準として使用される方法において予測が実施される場合には、「非イントラ」ブロックの定義はイントラコード化済みでないブロックまで拡張される。
【００６０】
本発明の好ましい実施形態においては、合計１３種の異なる予測方法があり、８×８ブロックの場合を図５ａ−５ｐに示す。他のブロックサイズ及び文脈クラスに関する予測方法は同様の仕方において推論可能である。それぞれの場合において、隣接した復元済みのイントラコード化済みブロックＬ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲを基準として使用し、原因を示す仕方において予測は実施される。予測のために使われる領域は図３ａ及び３ｂに示すように予測方法に依存する。この場合、ブロックＣはコード化されるべき現行ブロックである。予測方法Ｐ１−Ｐ１２の場合において、予測用に用いられるブロックが属する領域は図３ｂに示すように４個の隣接ブロックＬ、ＵＬ、Ｕ、Ｒによって覆われた部位である。予測方法Ｐ１３に関しては、図３ｃに示すように、この領域は比較的大きい。本発明の他の実施形態においては、予測方法の件数、予測基準として用いられるブロック数、ならびに、予測を実施するために用いられるブロック内の画素の個数は変化することがあり得ることを参照されたい。
【００６１】
本発明に従った方法の有利な実施形態においては、各文脈クラス組み合わせに関する予測方法で構成される部分集合は定義済みであり、予測方法は各部分集合において優先順位が決定される（ランク付けされる）。次に、現行ブロックＣの内容を予測するために用いられる予測方法が予測方法の部分集合から選出される。ＬおよびＵのように隣接ブロックに関する特定の分類が得られる場合には、部分集合内の予測方法は相互に異なり、かつブロックＣに関して正確な予測を提供する可能性が最も大きい予測方法に対応する。部分集合に関する１つの有利な定義を下記の表４に示す。
【００６２】
第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵに関する文脈分類の結果が効果的に組合わされている。即ち、ブロックＣのために予測方法を選択する際に両ブロックが考慮された。予測方法の部分集合は隣接ブロックＬ、Ｕの文脈情報に従って表４から選出される。表４の各列は、隣接ブロックＬ、Ｕに関する或る特定の対に関する予測方法部分集合および当該部分集合内の予測方法の優先順位（ランク）を定義する。本文に後で記述するように、予測方法の文脈従属信号を簡素化するためにランキングが用いられる。例えば、第１隣接ブロックＬが文脈クラスＣ２に分類され、第２隣接ブロックＵが文脈クラスＣ４に分類される場合には、この組み合わせに関する部分集合は予測方法Ｐ１、Ｐ９、Ｐ５、Ｐ１３、Ｐ７、Ｐ６（ランキング順）を含む。本文の後の方で述べるように、予測エスチメイタ３は、この部分集合の中から最も適切な予測方法を選択する。
【００６３】
【表４】
【００６４】
【表５】
【００６５】
次に、明確に規定された予測方法について更に詳細に述べることとする。
【００６６】
予測方法 Ｐ１
予測方法Ｐ１は、ブロックＬ、ＵＬ、Ｕ、ＵＲの平均画素値からブロックＣの平均画素値を予測する。復元されたブロックＬ、ＵＬ、Ｕの平均画素値ｄＬ、ｄＵＬ、ｄＵは次式のように定義される整数除算として計算される：
【００６７】
【数４】
ここに、Ｎはブロックサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、”//”は整数値への省略を伴った除算を表す。ブロックＣの平均画素値ｄＣは次に示す規則の集合（疑似コードの形で次に示す）に従って予測される。
全てのブロックＬ、Ｕ、ＵＬが存在する場合に、
ｄＬ＝ｄＵ＝ｄＵＬであればｄＣ＝ｄＵＬ
又は、ｄＵＬ＝ｄＵであれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵＬ＝ｄＬであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又は、ｄＬ＝ｄＵである場合に、
クロミナンス予測であれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、｜ｄＵＬ−ｄＬ｜＜４であれば、ｄＣ＝ｓ（ｄＬ＋ｄＵ−ｄＵＬ）
又は、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵＬ＜ｄＬ＜ｄＵであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又は、ｄＵＬ＜ｄＵ＜ｄＬであれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵ＜ｄＬ＜ｄＵＬであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又はｄＬ＜ｄＵ＜ｄＵＬであれば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＬ〈ｄＵＬ〈ｄＵ ＯＲ ｄＵ〈ｄＵＬ〈ｄＬであれば、
ｄＣ＝ｓ（ｄＬ＋ｄＵ−ｄＵＬ）
ブロックＬ、及び、Ｕが存在するならば、ｄＣ＝（ｄＬ＋ｄＵ＋１）//２
ブロックＬ、及び、ＵＬが存在するならば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ブロックＵ、及び、ＵＬが存在するならばｄＣ＝ｄＵ
又は、ブロックＬが存在するならば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ブロックＵが存在するならば ｄＣ＝ｄＵ
又は、ブロックＵＬが存在するならばｄＣ＝ｄＵＬ
又はｄ＝ｐ
ここにｐは可能性のある画素値の中央に位置する値であり、例えば、１２８”//”は省略を伴った除算であり、ｓは値を画素の可能性のある範囲に制限する切り抜き関数であり、例えば、ルミナンス／クロミナンス値を表すために８ビット表現を用いるシステムにおいては０と２５５の間である。その結果、Ｃに関する予測ブロックはｄＣで与えられる一定値を持つ画素によって満たされる。予測方法Ｐ１を図５ａに示す。
【００６８】
予測方法Ｐ２−Ｐ４
予測方法Ｐ２からＰ４までは、右上方向からブロックＣへイメージ細目を拡張することによってブロックＣにおける対角形状を予測する。予測は、それぞれ図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すようにブロックＵおよびＵＲの境界における基準画素値をブロックＣへコピーすることによって実施される。灰色で記された基準画素は１つ又は複数の画素へ接続される。点と線で記された接続は予測された画素への接続を示し、基準画素の値は接続された全ての予測済み画素にコピーされる。
【００６９】
１つ又は複数の基準ブロックは利用可能でないこともあり得るので、即ち、それらの文脈クラスはＣ０であり得るので、予測は次に示す規則に従って実施される。
【００７０】
規則１
両方ブロックＵ及びＵＲがクラスＣ１―Ｃ６の１つに分類されるならば、各々図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すように画素予測が実施される。予測方法Ｐ２（図５ｂ）に関しては、ブロックＵＲにおけるあらゆる対応する基準画素なしの画素がブロックＵＲにおける右端の基準画素の値に有利に割り当てられる。
【００７１】
規則２
ブロックＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＲがＣ０として分類されるならば、ブロックＵ内に基準画素を有する画素に関する画素予測は図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すように実施される。残りの画素は基準ブロックＵの右下隅に位置する画素の値に有利に設定される。
【００７２】
規則３
ブロックＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の中央に実質的に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。例えば、１２８（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムの場合）。
【００７３】
予測方法Ｐ５及びＰ９
予測方法Ｐ５（図５ｅ）及びＰ９（図５ｉ）はイメージ細目を上或いは左のどちらかから現行ブロックＣ内に伸延することにより現行ブロックＣにおける垂直および水平形状を予測する。どちらの方法（Ｐ５またはＰ９）を選定するかに応じて、ブロックＵまたはＬどちらかの境界における基準画素値は、図５ｅおよび５ｉに示すように現行ブロックＣにコピーされる。
【００７４】
基準ブロックの文脈クラスがＣ０であるならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の実質的に中央に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。この値は例えば１２８である（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を用いるシステムにおいて）。
【００７５】
予測方法Ｐ６、Ｐ７、及び、Ｐ８
予測方法Ｐ６、Ｐ７、および、Ｐ８は、それぞれ図５ｆ、５ｇ、及５ｈに示すように左上方から現行ブロックＣへイメージ細目を伸延することにより、現行ブロックＣにおける対角形状を予測する。予測は、以下の規則に従って、ブロックＬ、ＵＬ、Ｕの境界において、基準画素値を現行ブロックＣ内にコピーすることにより実施される。
【００７６】
規則１
全てのブロックＬ、ＵＬ、ＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はそれぞれ図５ｆ、５ｇ、及び、５ｈに示すように実施される。
【００７７】
規則２
ブロックＵＬおよびＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測は、ブロックＵＬ及びＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ，５ｇ，５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵＬにおける基準画素部位の左下隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００７８】
規則３
ブロックＬおよびＵＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測は、ブロックＬ及びＵＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵＬにおける基準画素部位の右上隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００７９】
規則４
ブロックＬおよびＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＬおよびＵに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関して図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。ブロックＵＬに基準画素を持つ画素を図５ｎ、５ｏ、５ｐに示す。方法Ｐ７の場合には、予測済み画素値は、図５ｏに示すように、最も近い整数値に丸められた２つの基準画素値の平均である。
【００８０】
規則５
ブロックＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＬにおける基準画素部位の右上隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００８１】
規則６
ブロックＵＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＵＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。ブロックＬにおける基準標準画素を持つ電流現行ブロックＣの画素にはブロックＵＬにおける下／左基準画素の値が有利に割り当てられる。ブロックＵに基準画素を持つ現行ブロックＣの画素にはブロックＵＬにおける上／右基準画素の値が割り当てられる。
【００８２】
規則７
ブロックＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＵに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵにおける基準画素部位の下左隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００８３】
規則８
全てのブロックＬ、ＵＬ、ＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣ現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の中央に実質的に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。例えば、１２８（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムの場合）。
【００８４】
予測方法Ｐ１０、Ｐ１１、及び、Ｐ１２
予測方法Ｐ１０からＰ１２は、それぞれ図５ｊ、５ｋ、及び、５ｌに示すようにイメージ細目を左から現行ブロックＣ内に伸延することにより現行ブロックＣにおける対角形状を予測する。予測はブロックＬの境界における基準画素値を以下に示す規則に従って現行ブロックＣへコピーすることによって実施される。
【００８５】
規則１
ブロックＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類されているならば、現行ブロックＣに関する画素予測は図５ｊ、５ｋ、及び、５ｌに示すように実施される。ブロックＬ内に基準画素を含まない現行ブロックＣの画素は基準画素部位の下右隅に位置する画素の値で有利に満たされる。
【００８６】
規則２
ブロックＬがＣ０として分類されているならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある範囲の実質的な中央に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。この値は、例えば１２８である（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムにおいて）。
【００８７】
予測方法Ｐ１３
予測方法Ｐ１３は現行ブロックＣの画素値に実質的に対応する値を持つ画素範囲が存在するかどうかを調査することによって隣接イメージの内容から現行ブロックＣの内容を予測する。現行ブロックＣの予測は図５ｍに示すように探索範囲ＳＲ内の基準ブロックＢから復元済み画素値をコピーすることによって実施される。探索範囲ＳＲは水平（ｘ）および垂直（ｙ）変位のリストによって画定される。水平変位および対応する垂直変位値（ｘ、ｙ）の各対は現行ブロックＣの左上隅と基準ブロックＢの左上隅の座標の間の変位ベクトルを画定する。当該フレーム復元された部分の完全な内部に位置する基準ブロックＢに対応するこれらの変位に関してのみ予測が可能である。８ｘ８ブロックに関する５１２変位を用いた変位対の例を表９ａおよび９ｂに示す。この例において、表の走査順序は列毎に最上左から底部右である。本発明の代替実施形態において、探索範囲は図５ｍに示す場合と異なることがあり、かつ／または、基準ブロックＢと現行ブロックの間の変位は異なって定義されることがあり得る。
【００８８】
許容された変位のリストはエンコーダ及びデコーダの両方にとって既知であり、選定済み基準ブロック位置の文脈従属信号連絡を可能にする。
【００８９】
予測方法の部分集合の中から予測方法を選択する多くの代替方法がある。使用すべき部分集合の種々異なる予測方法の実用性を評価するために、例えば、コスト関数を定義することができる。コスト関数は特定の予測方法を用いた現行ブロックＣの予測に際して発生するエラーに関する情報に基づいて計算されても差し支えない。このエラーは実画素値と復元された画素値の間の差を表す。一般に、現行ブロックＣにおける各画素に関するエラー値はブロック全体の測定誤差の平方値をもとめるために二乗して合計される。コスト関数はビット数に関する情報、即ち、受信機に情報を転送するために必要なビットレートも含むこともあり得る。コスト関数のエレメント、特にビットレートは、エレメントを強調するために重みつけすることも可能である。コスト関数の一例を次に示す：
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ （４）
ここに、コストＣｘは各予測方法と関連したひずみＤとレートＲの重み付けされた和として定義され、λは重みつけ係数である。伝送システムが帯域制限されている場合には、重み値は帯域幅がより広い場合よりも一般に更に大きい。式（４）に関する値は種々異なる予測方法を対象として計算され、コスト関数に関して最小値を生じる予測方法が選定されることが好ましい。
【００９０】
その上、予測エラー情報は受信機への伝送に先立って同様にコード化可能である。有利に、各予測方法に関して定義されたコード化方法で構成された部分集合がある。コード化方法は予測エラーをコード化するために必要なビット数を最小限化するように選定可能であることは明確である。例えば、コード化方法の実用性（ビットレート）が調査される。
【００９１】
予測エラーが比較的小さいならば、予測エラー情報は全く伝達する必要がないかもしれない。
【００９２】
図１及び２を再度参照することとし、現行ブロックＣを予測するために適当な予測方法が一旦選定されると、予測エスチメイタ３は選定済み予測方法に従って空間予測２２を実施する。予測エスチメイタ３は復元されたブロックを加算器４に向け、ここで、復元済みブロックは現行ブロックＣの実内容から差し引かれ、現行ブロックに関する予測エラー情報が生成される。
【００９３】
エンコーダ１は選定された予測方法に関する情報をマルチプレクサ９に送り２３、この場合、方法Ｐ１３が用いられた場合には変位情報が添付される。問題の隣接ブロック（Ｕ、Ｌ）の特定組み合わせに関して適切な予測方法で構成される部分集合におけるランキングによって選定済み予測方法が指示されることは有利である。情報のコード化は可変長コード化を用いて有利に実施される。
【００９４】
情報は受信機１０へ更に伝送され、ここで、デマルチプレックサ１１は受信済み情報を逆多重化する。受信機１０において、予測情報は予測器１６に向けられる。受信機１０はフレームメモリ１４も装備し、既に復元されたブロックがここに保管されている。新規コード化済みブロックが受信機に到着すると、予測器１６は受信した現行ブロックＣの隣接ブロックＵ、Ｌに関して分類ステップを実施し、既に述べたように、方向性クラスに分類する。次に、予測器１６は分類情報の文脈クラスＣ１−Ｃ６へのマッピングを実施する。その後で、予測器１６は予測方法のランクを調査する。受信機１０は表４および５の情報を含み、予測器１６は文脈クラス組み合わせ及びランクに従って正しい予測方法を決定することが可能である。
【００９５】
予測方法が決定されると、予測器１６は現行ブロックＣを復元し、それをフレームメモリ１４に保管することができる。予測エラー情報も同様に受信される状況においては、当該情報は、必要に応じて、先ずデコーダ１２において復号され、復元されたブロックＣの画素値と組合わされる。次に、現行ブロックＣは受信機の出力１５に向けられる準備が整えられる。
【００９６】
現行ブロックＣの予測方法がＰ１３であるならば、現行ブロックＣの復元はわずかに異なる仕方において実施される。この場合、受信機１０は同様に変位情報を復号しなければならず、ここに、変位情報は現行ブロックＣの値画素値をフレームメモリ１４内の復元済み画素値からコピーするために用いられる。
【００９７】
予測方法の信号連絡は表５に定義された文脈従属コードに有利に基づく。適切な予測方法を選定した後で、エンコーダ１は文脈従属部分集合における選定済み予測方法のランクに対応する可変長コードワードを送る。各予測方法ランクを表す可変長コードワードの有利な事例を表５に示す。例えば、第１隣接ブロックＬが文脈クラスＣ３に分類され、第２隣接ブロックＵが文脈クラスＣ１に分類され、この組み合わせに関する予測方法の部分集合から予測方法Ｐ９が選定されると、それぞれのランクは２である。次に、このランクに対応するコードワードは「０１」である。
【００９８】
【表６】
【００９９】
受信機１０は表４の内容を関知している。即ち、可能な全ての文脈における各ランクにどちらの予測方法が対応するか（隣接ブロックＬ及びＵに関するクラスの組み合わせ）が既知である。受信機１０は予測エスチメイタ３と同じ文脈情報を導出できるので、受信機１０は受信したコードワードによって表されるランクを正しい予測方法に関連付け、当該方法に従ってブロックＣに関する空間予測を実施することができる。
【０１００】
本発明の有利な実施形態において、予測方法Ｐ１３と関連する水平および垂直変位の信号による連絡は次のとおりに実施される：
【０１０１】
ステップ１
フレームの外に部分的または完全に位置するブロックＢに対応する水平および垂直変位（Ｘ（ｉ）、Ｙ（ｉ））のこれらの対は表９ａ、９ｂの記載から除去される。有効な対の個数はＮｖによって表され、除去された後で保持される有効な対のリストはＬｖによって表される。
【０１０２】
ステップ２
ステップ１において作られたリストＬｖ内の選定されたブロックＢに対応するランクｒ（１、２、…、Ｎｖの１つである）が算定される。
【０１０３】
ステップ３
ステップ１において決定されたランクｒの値に基づいて、表６に従って価ｉｎｄｅｘ1が算定される。
【０１０４】
ステップ４
表６にリストされた値を用いて、値ｉｎｄｅｘ2＝ｒ−ＯｆｆｓｅｔＬｏｗ（ｉｎｄｅｘ１）が算定される。
【０１０５】
【表７】
【０１０６】
ステップ５
次に、可変ビットが次のとおりに算定される。Ｎｖ＜ＯｆｆｓｅｔＨｉｇｈ（ｉｎｄｅｘ１）であれば、可変ビットに関する値は、次式を用いて有利に計算される：ｂｉｔｓ＝［ｌｏｇ２（１＋Ｎｖ−ＯｆｆｓｅｔＬｏｗ（ｉｎｄｅｘ１））］、ここに［ｘ］はが最も近い整数ｘを表す。そうでなければ、ｂｉｔｓ＝Ａｕｘ長さ（ｉｎｄｅｘ１）。
【０１０７】
ステップ６
表７および表８に示される対応する可変長コード化を用いてＮｖの値に応じて添字がｉｎｄｅｘ1である可変数がコード化される。このコードワードは図６にブロックＣＷ１で示されるデコーダに伝送される。
【０１０８】
ステップ７
可変ビットが非ゼロであるならば、可変ビットの値に対応するいくつかのビットを用いて、ｉｎｄｅｘ2の２進表現がコード化され、このコードワードは図６にブロックＣＷ２で示される受信機に伝送される。
【０１０９】
【表８】
【０１１０】
【表９】
【０１１１】
【表１０】
【０１１２】
【表１１】
【０１１３】
デコーダは有効な変位ベクトル順序付き表を導出できるので、受信したコードワードによって表されるランクを正しい変位ベクトルと関係付けることが出来る。
【０１１４】
本発明に従った予測方法を実行するブロックは、デジタル信号プロセッサまたはデジタル信号処理に適した対応する汎用デバイスにおいて特に有利に実装され、入力データとしての受信した信号に事前決定された処理機能を供給するようにプログラムされることが可能である。本発明に従った測度は個別の信号プロセッサにおいて実施可能であり、又は、信号処理のための他の配置構成を含むこの種プロセッサの動作の一部分であり得る。
【０１１５】
記憶媒体は本発明に従った方法を実施する機械実行可能なステップを含むソフトウェアプログラムを記憶するために使用できる。本発明の有利な実施形態において、本発明の方法を実施するためにソフトウェアプログラムは記憶媒体から、例えばプロセッサのようなプログラマブル手段を含むデバイスに読み取り可能である。
【０１１６】
携帯用ビデオ電気通信装置としての使用を意図し、かつ本発明に従った方法を適用するための移動ターミナル２４は、イメージをディスプレイする少なくともディスプレイ手段２５、オーディオ情報を獲得および再生するオーディオ手段２６、例えばユーザコマンドの入力用キーボード２７、移動ネットワークと交信する無線部分２８、デバイスの動作を制御する処理手段２９、情報を記憶するメモリ手段３０、好ましくは撮影用カメラ３１を有利に備える。
【０１１７】
本発明は前述の実施形態にのみ制限されることなく、添付特許請求項の範囲内で改変可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルイメージを複数のブロックに分割して符号化、すなわちコード化する方法に関する。また本発明は、デジタルイメージを複数のブロックに分割してコード化するデバイスにも関する。更に、本発明はデジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、を備えたエンコーダ、複数のブロックに分割されたデジタルイメージを復号するデコーダ、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を備えたコウディック、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージを複数のブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を備えた移動ターミナル、及びデジタルイメージをコード化し、デジタルイメージを複数のブロックに分割する機械実行可能ステップを含むソフトウェアプログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
本イメージはあらゆるデジタルイメージ、ビデオイメージ、ＴＶイメージ、ビデオレコーダによって生成されたイメージ、コンピュータアニメーション、静止イメージ、等々であっても差し支えない。一般にデジタルイメージは水平および垂直線に配列された画素から成り、１つの単一イメージ内のそれらの個数は一般に数万個である。更に、各画素に関して生成される情報は、たとえば、一般に８ビットの解像度を持つ画素に関するルミナンス情報、および、色の適用においては、例えば、クロミナンス信号などのクロミナンス情報も含む。このクロミナンス信号は一般に２つの成分Ｃｂ及びＣｒから成り、これらの成分は一般に両方共８ビットの解像度で伝送される。これらルミナンス及びクロミナンス値に基づいて、ビデオ受信ターミナルのディスプレイデバイスにおける原画素に対応する情報を形成することが可能である。この例においては、各画素に関して伝送されるべきデータ量は非圧縮の２４ビットである。従って、１つのイメージに関する情報の全体量は数メガビットに達する。移動イメージの伝送においては、毎秒数個のイメージが伝送される。たとえば、ＴＶイメージにおいては、毎秒２５個のイメージが伝送される。圧縮なしで伝送されるべき情報量は毎秒数十メガビットに達する。ただし、例えばインターネットデータ網におけるデータ伝送速度（レート）は毎秒６４キロビット（kbits）程度であり、従って、このネットワークを介して非圧縮リアルタイムイメージ伝送を実際上不可能にする。
【０００３】
伝送されるべき情報量を減少させるには、例えばＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、Ｈ．２６３規格などのように、幾つかの異なる圧縮方法が開発されている。ビデオ伝送におけるイメージ（画像）圧縮はインタフレーム圧縮、イントラフレーム圧縮、または、これらの組み合わせのいずれかとして実施可能である。インタフレーム圧縮における目的は連続するイメージフレーム内の冗長情報を除去することにある。一般にイメージは例えば静止している背景のような多量の非変化情報、又は、例えば徐々に移動するとしても、ゆっくり変化する情報を含む。インタフレーム圧縮においては、動作補償された予測を利用することも可能であり、この場合の目的は動いているイメージ内のエレメントを検出することにあり、この場合には画素値を伝送する代りに運動ベクトル及び予測エラー情報が伝送される。
【０００４】
リアルタイムでイメージ圧縮技法の使用を可能にするには、圧縮および圧縮解除をリアルタイムで実施することが可能であるような十分に高い処理速度を送受信ビデオターミナルが持たねばならない。
【０００５】
幾つかのイメージ圧縮技法においては、イメージ信号が伝送通路に送られるか、或いは、記憶手段に記憶される以前に、デジタルフォーマットにおけるイメージ信号には離散型コサイン変換（ＤＣＴ）が適用される。ＤＣＴを用いると、周期信号の周波数スペクトルを計算すること、即ち、時間ドメインから周波数ドメインへの変換を実施することが可能である。この文脈における離散的という用語は変換において連続関数の代わりに個別画素が処理されることを示す。デジタルイメージ信号における隣接画素は一般に本質的な空間相関性を持つ。ＤＣＴの一特徴は、ＤＣＴの結果として確立される係数は実質的に相互関係を持たないことである。従って、ＤＣＴは効率的な仕方において時間ドメインから（空間）周波数ドメインへのイメージ信号変換を実施し、イメージデータの冗長度を低下させる。従って、変換コード化の使用はインタフレームおよびイントラフレームコード化の両方において冗長度を低下させる効果的な方法である。
【０００６】
独立コード化済みキーフレーム（イントラフレーム）に関するスチルイメージコード化およびビデオコード化において用いられる現行ブロックを基調とするコード化方法ではブリックを基調とする方法が用いられる。一般にイメージは、或る種の変換コード化を用いて独立してコード化されるＮｘＭブロックに分割される。純粋ブロック基調コード化は画素のインターブロック相関については考慮することなしに特定のブロック内のインター画素相関を低下させるに過ぎない。従って、高度に相互関係を持つデータに関して非常に効率的なエネルギパッキング特質を持つ例えばＤＣＴコーディングのような変換基調コーディングを用いる場合であってさえも純粋ブロック基調コード化はいくぶん高いビットレートを生成する。従って、現行デジタルイメージコード化規格はブロック間画素値の相関性も低下させる或る種の方法を開発する。
【０００７】
現行デジタルイメージコード化方法は変換ドメインにおける予測を実施する。即ち、以前のコード化済みブロックを用いて現在コード化されつつあるブロックのＤＣＴ係数を予測することが試みられ、それによって、圧縮方法と結合させる。一般にイメージブロック内の平均画素値に対応するＤＣＴ係数は、以前のコード化済みブロックからの同一ＤＣＴ係数を用いて予測される。実際の係数と予測された係数の差はデコーダに送られる。ただし、この方式は平均画素値のみを予測可能であり、あまり効率的ではない。
【０００８】
また、ＤＣＴ係数の予測は空間的に隣接するブロックを用いても実施可能である。例えば、ブロック内の平均画素値に対応するＤＣＴ係数は１つのブロックから左に向かうか、又は、コード化されつつある現行ブロック上に向かうＤＣＴ係数を用いて予測可能である。水平周波数（即ち垂直エッジ）に対応するＤＣＴ係数は現行ブロック上のブロックから予測可能であり、垂直周波数（即ち水平エッジ）に対応する係数は左に位置するブロックから予測可能である。以前の方法と同様に、実際の係数と予測された係数の間の差はコード化されて、デコーダに送られる。この方法は数個のブロックを通過する水平および垂直エッジの予測を可能にする。
【０００９】
ＭＰＥＧ−２圧縮において、ＤＣＴはブロックサイズ８×８の画素を用いてブロックにおいて実施される。ルミナンスレベルは十分な空間解像度を用いて変換されるが、クロミナンス両信号はサブサンプリングされる。例えば、１６×１６画素のフィールドは８×８画素のフィールドへサブサンプリングされる。ブロックサイズの差は目はクロミナンスの変化をルミナンスの変化と同等に見分けないという事実に主として起因する。この場合、２×２画素のフィールドは同じクロミナンス値を用いてコード化される。
【００１０】
ＭＰＥＧ−２規格は３つのフレームタイプ、即ち、Ｉフレーム（イントラ）、Ｐフレーム（予測済み）、Ｂフレーム（双方向性）を規定する。Ｉフレームはイメージ自体に含まれる情報に基づいて単独で生成される。この場合、イメージ全体を形成するために受信端においてＩフレームを使用可能である。Ｐフレームは一般に最も近い先行ＩフレームまたはＰフレームに基づいて形成される。この場合、受信段階において、先行Ｉフレーム又はＰフレームは受信されたＰフレームと共に応対的に使用される。Ｐフレームの合成に際して、情報量を圧縮するために、例えば動作補償が用いられる。Ｂフレームは先行Ｉフレーム及び後続ＰまたはＩフレームに基づいて形成される。応対的に、受信段階において、先行および後続フレームの受信が終了するまで、Ｂフレームを合成することは可能でない。更に、送信段階において、ＰフレームとＢフレームの順序が変えられる。この場合、Ｂフレームに後続するＰフレームが先ず受信される。これは受信機におけるイメージの復元を加速する傾向がある。
【００１１】
従来技術による解決方法において用いられるイントラフレームコード化方式は非能率的である。この場合、イントラコード化済みフレームの送信は帯域幅過剰である。これは低ビット速度デジタルイメージコード化利用における独立コード化済みキーフレームの使用を制限する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、幾つかの方向から予測の可能性を提供する画素値の予測を包含する空間予測方式を導入することによって、イメージデータにおける冗長度をどのようにして更に減少させるか、及び、イメージデータの更に効率的なコード化をどのようにして実現するかの問題を取り扱う。これは、異なる配向に関する縁の効率的な予測を可能にし、その結果としてビットレートがかなり節約される。本発明に従った方法も、ビットレートの更なる節約を提供する適当な予測方法を文脈に沿って選択する。
【００１３】
本発明はイメージ内の画素値の空間的予測を実施する方法を導入する。本文書の技術的な記述はブロックに基づく静止イメージコード化およびブロックに基づくビデオコーダ用に使用できる空間予測に関する方法およびシステムを導入する。本発明のキーエレメントは多重予測方法と、文脈従属選択と、選定された予測方法の信号化を使用することである。多重予測方法と、文脈従属選択と、選定された予測方法の信号化の使用は、従来技術による解決方法に比べて、達成されるべきビットレートの実質的な節約を可能にする。
【００１４】
本発明の一目的は、更に高い符号化効率が達成可能であり、コード化済みデジタルイメージのビットレートを更に低下可能であるように、デジタルイメージのコード化および復号を改良することにある。
【００１５】
本発明によれば、本目的はイメージデータの空間的予測済みコード化を実施するためのエンコーダによって達成される。
【００１６】
本発明の第１態様によれば、デジタルイメージをコード化する方法が提供され、この方法においては、デジタルイメージがブロックに分割され、伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測が実施されることを特徴とし、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定され、予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関して前記隣接ブロックの内容に従って分類が決定され、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法が選定される。
【００１７】
本発明の第２態様によれば、ブロックに分割されるデジタルイメージをコード化するデバイスが提供される。本デバイスは、伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有することを特徴とし、ここに、少なくとも１つの予測方法が規定され、当該デバイスは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段を有する。
【００１８】
本発明の第３態様に従い、デジタルイメージをコード化するための手段およびデジタルイメージをブロックに分割する手段を有するエンコーダが提供され、本エンコーダは伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有することを特徴とし、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本エンコーダは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つ近隣ブロックに関して分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定するための手段と、少なくとも前記１つの分類に基づいて現行ブロックに関して予測方法を選択する手段を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第４の態様に従い、ブロックに分割されるデジタルイメージを復号する手段を有するデコーダが提供され、本デコーダは伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有し、この場合、少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本デコーダは更に予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段を有し、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第５の態様に従い、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージをブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段とを有するコウディックが提供され、本コウディックが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段と、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本コウディックが予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第６の態様に従い、デジタルイメージをコード化する手段と、デジタルイメージをブロックに分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段とを有する移動ターミナルが提供され、本移動ターミナルが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する手段を有し、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、本移動ターミナルが予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択する手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の第７の態様に従い、デジタルイメージをコード化するため、および、デジタルイメージをブロックに分割するための機械実行可能なステップを含むソフトウェアプログラムを記憶する記憶媒体が提供され、本ソフトウェアプログラムが更に伝送されるべき情報量を減少させるためにブロックに関する空間予測を実施する機械実行可能なステップを含み、ここに少なくとも１つの予測方法が規定済みであり、予測されるべき前記ブロックの少なくとも１つの隣接ブロックに関する分類を前記隣接ブロックの内容に従って決定するためのステップと、少なくとも１つの前記分類に基づいて現行ブロックに関する予測方法を選択するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明はコード化されるべきブロックに関する画素の空間予測を実施するために隣接ブロックの内容に何等かの方向性が存在するかどうかを決定するための隣接復号済みブロックが調査されるというアイデアに基づく。次に、この方向性情報はブロックを分類するために使われる。隣接ブロックのクラスの組み合わせに基づき、次に、適当な予測方法を用いて現行ブロックの内容（画素値）が予測される。予測方法はデコーダに合図される。ひずみ対ビットレートセンスにおいてそれをすることが効率的であるならば予測エラー情報も同様に送られる。
【００２４】
従来技術の解決方法と比較すると、本発明によりかなりの利点が達成される。本発明に従った方法を用いると、デジタルフォーマットにおいてイメージを伝送する場合に必要な情報量を減少させることが可能である。
【００２５】
一般に、本発明に従った方法はブロックを基調とする静止イメージのコード化ならびにブロックを基調とするデジタルイメージコーダにおけるイントラフレームコード化に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付図面を参照して、本発明について更に詳細に説明することとする。
【図１】デジタルイメージ伝送システムの構造を示す図である。
【図２】構成図の形式において本発明の空間予測方法を示す図である。
【図３ａ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図３ｂ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図３ｃ】本発明の有利な実施形態に従って予測用に使用されるブロックを示す図である。
【図４】本発明の有利な実施形態に従う文脈クラスへの方向性クラスのマッピングを示す図である。
【図５ａ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｂ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｃ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｄ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｅ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｆ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｇ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｈ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｉ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｊ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｋ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｌ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｍ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｎ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｏ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図５ｐ】本発明の有利な実施形態に従った予測用に用いられる画素について示す図である。
【図６】変位情報の伝送に用いられる有利なビットストリームシンタクスを示す図である。
【図７】本発明に従った方法を実現する携帯用通信装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に記述されているイントラフレーム予測方法はブロックを基調とする仕方において作動し、例えば左から右へ、又は、最上部から底部へ向かう列ｘ列によって走査されるＮｘＭブロックを含むイメージフレームに適用可能である。本発明と関連して他の走査方向も使用可能であることは明白である。空間予測は同一フレーム内において既に復元済みのブロックを用いて各イントラコード化済みブロックに関して実施される。残余エラーは、例えば、現行規格の場合と同様にＤＣＴを使用することにより任意の適当な方法を用いて圧縮され得る。本発明に従った方法はモノクローム及びカラーイメージの両方に平等に適用可能であることも理解されたい。
【００２８】
本発明に従ったシステムは図２に示すように２つの主要部分から成る。第一に予測方法の適当な部分集合文脈従属選択１７は隣接復元済みブロックを分類することによって実施される。第二に予測ブロックは選定された部分集合における予測方法の１つを使用して１８組み立てられ、この予測方法はデコーダに合図される。
【００２９】
予測方法部分集合の文脈従属選択は可能性のある隣接ブロックの方向性分類、方向性クラスの文脈クラスへのマッピング、及び、適切な予測方法部分集合の文脈従属選択を含む。
【００３０】
下記において、伝送システムにおけるデジタルイメージフレームの送受信は図１に示すデジタルイメージ転送配置構成に関して記述される。現行フレームは例えばデジタルビデオカメラの出力として供給される入力データ２として伝送システム１に到達する。現行フレームはその全体が（即ちＮｘＭイメージブロックを含む完全フレーム）提供されても差し支えなく、この場合にはフレームが記憶され、又は、伝送システム１は入力データブロックをブロック別に受け取ることができる。フレームのブロックは加算器４に順々に向けられ、ここで、例えば予測されたブロックからフレームのブロックを減算することによって、１つのブロックの予測エラーが算定される。予測エラーはコーダ５においてコード化され、デコーダ６において復号される。加算器７において、復号済み予測エラーは予測されたブロックと合計され、結果はフレームメモリ８に保管される。本発明の方法に従って空間予測が実施される予測エスチメイタ３は予測と共に使用されるべきブロックをフレームメモリ８から受け取る。
【００３１】
新規予測ブロックを形成するために、予測エスチメイタ３は現行ブロックの可能性のある隣接ブロックに何等かの方向性が存在するかどうかを調査する。この方式を図３ａに示す。基準Ｃは現行ブロックを示し、基準Ｌは現行ブロックの第１隣接ブロックを示し、基準Ｕは現行ブロックの第２隣接ブロックを示す。本発明のこの有利な実施形態において、第１隣接ブロックは現行ブロックＣの左に位置し、第２隣接ブロックは現行ブロックＣの上に位置する。走査順序が左から右へ、及び、最上部から底部へと異なるならば、第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵはそれぞれ必ずしも現行ブロックＣの左および上に位置するとは限らない。隣接ブロックＬ、Ｕは既に復元済みの現行ブロックＣに隣接するブロックである。本発明の幾らかの実施形態において、複数のブロックが分類可能であり、現行ブロックＣに関する予測方法を選択するために使用可能である。ただし、本発明の好ましい実施形態についての次の記述において、２つの隣接ブロックＬ、Ｕの大きい方が調査されている各ブロックＣに関して分類される。更に、隣接ブロックＬまたはＵが存在しさえすれば分類は実施される。現行ブロックが一切の隣接ブロックを持たないならば、本文において後で説明するように、予測方法の文脈従属選択に際して「非イントラ」として扱われる。
【００３２】
また、既に復元されたイントラコード化済みブロックのみを用いて実施される方法において予測は同様に実施可能である。この場合、イントラコード化済みブロック以外の全てのブロックは「非イントラ」として扱われる。
【００３３】
第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵはブロック内のイメージ詳細部の方向性に従って分類される。図２に示すように、方向性クラシファイア１９は画素値勾配を用いて隣接ブロックの方向性を分析する。その結果、各隣接ブロックは出力クラスへマップ２０される。本発明の有利な実施形態においては、１１種の出力クラスが存在するが、出力クラスの個数が変化可能であることは明白である。有利であることには、出力クラスはエッジオリエンテーション（縁配向）ｋ・２２．５°、ｋ＝０、１、・・・、７に対応する８種類の方向性クラスＤ０からＤ７、及び、平坦、平滑テクスチャ、及び、粗テクスチャブロックに対応する３種の非方向性クラスＤ８−Ｄ１０によって構成される。本発明の代替実施形態においては、方向性クラスの個数およびこれらが画定される方法は変化可能である。
【００３４】
図１のシステムにおいて、予測エスチメイタ３は先ず第１隣接ブロックＬ、及び／又は、第２隣接ブロックＵが存在するかどうかを調査する。これらのブロックのどちらの１つも存在しないならば、当該隣接ブロックはＣ０ブロック（「非イントラ」として画定され、即ち、現行ブロックＣはフレームの縁または隅に所在するか、または、イントラブロックで構成される部位（エリア）の縁または入来部（カマー）に存在する。次に、この記述の後の方に示すように、予測エスチメイタ３は現行ブロックＣに関して適当な予測方法を選択する。ほかの点では、予測エスチメイタ３は１つ又は複数のブロックＬ、Ｕに関する勾配情報を算定する。
【００３５】
勾配情報の算定には多くの適当な方法がある。下記において、１つの有利な方法について記述する。第１に、ブロックＬ、Ｕの平均絶対方向性勾配ｇk、ｋ＝０、１、・・・、７は次のように定義される：
【００３６】
【数１】
ここに、Ｎはブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表す。指標ｘ及びｙはブロック内部の画素の座標を表し、ｋは縁配向を表す。予測エスチメイタ３は上式に従って勾配値ｇkを算定する。
【００３７】
勾配値ｇkを用いて、勾配比率ｒk、ｋ＝０、１、・・・、７は或る特定方向における勾配値と直交方向における勾配値との間の比率として定義される。
【００３８】
【数２】
【００３９】
数値を敷居値として使用し、次の分類ステップ１−１２に有利に従って（１）及び（２）に定義される絶対勾配値ｇkおよび勾配比率ｒkに基づき、ブロックの分類が実施される。この分類プロセスは各々の隣接ブロックをブロックタイプＤ０−Ｄ１０の第１集合の１つに分類する。本発明はアルゴリズムに使われる値に限られることなく、次のステップにおけるアルゴリズムに使われる値であることが好ましい。この方法はあらゆるブロックサイズに同様に適用可能である。
【００４０】
本発明のこの有利な実施形態において、分類段階は１３ステップを含むが、分類が異なる数のステップを含むことがあり得ることは明白である。
【００４１】
ステップ１
このステップにおいて、ブロックの平坦度がチェックされる。予測エスチメイタ３は勾配値ｇ0及びｇ4を算艇する。これらは水平（０°）および垂直（９０°）イメージ細部に対応する。ｇ0≦２．０、及び、ｇ4≦２．０の両方に関して、ブロックがクラスＤ８として分類されるならば、初期分類プロセスは終了する。そうでない場合には、分類ステップ２が実施される。
【００４２】
ステップ２
このステップにおいては、ブロックの平坦度に関して更なるチェックが実施される。残りの勾配値ｇkが算定され、最大勾配値ｇmax＝ｍａｘ｛ｇk｝が決定される。最大勾配値ｇmaxは２．５と比較される。ｇmax≦２．５であれば、ブロックはＤ８として分類され、初期分類プロセスは終了する。そうでなければ、方法はステップ３から継続する。
【００４３】
ステップ３
ステップ３においては、明瞭な方向性に関するチェックが実施される。勾配比率ｒkが算定され、最小勾配比率ｒmin＝ｍｉｎ｛ｒk｝が決定される。最小勾配比率が見付かると、対応する指標ｋminが確定される。ｒmin≦０．１５であれば、当該ブロックは対応するクラスＤｋminに分類され、方法はステップ１２から継続しそうでなければ、方法はステップ４から継続する。
【００４４】
ステップ４
ステップ４においてはテクスチャに関するチェックが実施される。最小勾配比率ｒminは０．６と比較される。ｒmin≧０．６であれば方法はステップ１３から継続し、そうでないならば、方法は次のステップから継続する。
【００４５】
【数３】
【００４６】
ステップ６
ステップ６においては、最小勾配比率が方向性クラスＤ２またはＤ６に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が充分に小さいかどうかを決定するために最小勾配比率がチェックされる。予測エスチメイタ３は第１に勾配比率ｒ(0)の指標が２又は６であるかを調査する。ここで第１勾配比率ｒ(0)は０．６と比較される。ｒ(0)∈｛ｒk｜ｋ＝２，６｝およびｒ(0)＜０．６であれば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続し、そうでなければ、方法はステップ７から継続する。
【００４７】
ステップ７
ステップ７においては、予測エスチメイタ３は第２勾配比率ｒ(1)の指標が２又は６であるかどうかを先ず調査し、ここで第１勾配比率ｒ(0)は０．６と比較される。ｒ(1)∈｛ｒk｜ｋ＝２，６｝およびｒ(0)＜０．６ならば、当該ブロックはＤｋ(1)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続し、そうでなければ、方法はステップ８から継続する。
【００４８】
ステップ８
ステップ８においては、最小勾配比率がチェックされ、それが方向性クラスＤ１、Ｄ３、Ｄ５、または、Ｄ７に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が十分に小さいかが決定される。第１勾配比率ｒ(0)は０．５と比較される。ｒ(0)∈｛ｒk｜ｋ＝１，３，５，７｝及びｒ(0)＜０．５であれば、当該ブロックはＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ９から継続する。
【００４９】
ステップ９
ステップ９においては、第２勾配比率がチェックされ、それが方向性クラスＤ１、Ｄ３、Ｄ５、または、Ｄ７、に対応するかどうか、及び、最小勾配比率が十分に小さいかどうかが決定される。ｒ(1)∈｛ｒk｜ｋ＝１，３，５，７｝であれば、第１勾配比率ｒ(0)は０．５と比較される。ｒ(0)＜０．５であれば、当該ブロックはクラスＤｋ(1)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ１０から継続する。
【００５０】
ステップ１０
方向性は未だ見付かっていない。従って、方向性をチェックするためにステップ３に用いられ敷居値と比較して（幾分か）更に高い敷居値を用いることが出来る。これは更に不確実な調査が実施されることを意味する。ステップ１０においては、下記の表１に規定された敷居値Ｔ1が用いられる。Ｔ1に関する値は第１勾配比率と比較される。表１に規定されているようにｒ(0)＜Ｔ1であるならば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでなければ、方法はステップ１１から継続する。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ステップ１１
方向性は未だ見付かっていない。従ってステップ１１において、３つの最小勾配比率がチェックされ、それらが隣接ブロックであるか、及び、最小勾配比率が中央に位置するかが決定される。この場合、方向性をチェックするためにステップ３の場合と比較して依然として高い敷居値が用いられる。これは更に不確実な調査が実施されることを意味する。ステップ１１では、下記の表２に規定された敷居値Ｔ2が用いられる。次に、第２ｒ(1)に対応する方向性および第３勾配比率ｒ(2)が第１勾配比率ｒ(0)に対応する方向性に関して最も近く隣接し、表２に規定されているようにｒ(0)＜Ｔ2であるならば、当該ブロックはクラスＤｋ(0)に対応するとして分類され、方法はステップ１２から継続する。そうでないならば、方法はステップ１３から継続する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
ステップ１２
ステップ１２はテクスチャ以外の何等かのオリエンテーションにより分類がイメージの縁に実際に基づいていることのチェックを実施する。ステップ１２は下記の表３に規定された敷居値Ｔ3の値を使用する。表３においては可能性のある２つのブロックサイズ（８×８、４×４）のみに関する値が示されているが、実用的な実施形態においては、他のブロックサイズ寸も存在し得る。この場合には、Ｔ3に関するそれぞれの値が規定されている。ステップ１２においては、最小勾配値ｇmin=min｛ｇk｝が調査される。分類およびブロックのサイズに応じて、敷居値Ｔ３は表３から選択される。ｇmin≦Ｔ3ならば、初期分類プロセスが終了する。そうでないならば、方法はステップ１３から継続する。
【００５５】
【表３】
【００５６】
ステップ１３
ステップ１３はテクスチャが滑らかか又は粗いかのチェックを実施する。最大勾配値ｇmaxは１０．０と比較される。ｇmax≦１０．０であるならば、当該ブロックはＤ９として分類される。そうでないならば、当該ブロックはＤ１０として分類される。平滑および粗の両テクスチャが同一文脈クラスにマップされるならば、ステップ１３は必ずしも必要とはかぎらない。
【００５７】
次に、現行ブロックＣに関して適当な予測方法の選択２１が実施される。本発明の好ましい実施形態においては、選択段階はマッピング段階によって先行される。マッピングの目的は実装のメモリ消費量を減少させることにある。いくらかの方向性クラスはまとめてマッピングすることが可能である。マッピング段階の結果として得られるクラスはコンテキスト（文脈）クラスと呼ばれ、Ｃ１からＣ６で表される。本発明の好ましい実施形態においては、対角線クラスは２つの代替クラスに組合わされ、一方は底部左から最上部右までの対角性であり、もう一方は最上部左から底部右までの対角性である。
【００５８】
適度および急峻な対角線クラスＤ５、Ｄ６、及び、Ｄ７は第１対角線文脈クラスＣ４にマッピングされる。同様に、クラスＤ１、Ｄ２、及び、Ｄ３は第２対角線文脈クラスＣ２にマッピングされる。更に、滑らかなテクスチャクラスＤ９及び粗いテクスチャクラスＤ１０は一緒にマッピングされてテクスチャ文脈クラスＣ６を生成する。このマッピングを図４に示す。
【００５９】
６種の文脈クラスＣ１−Ｃ６に加えて、更に、「非イントラ」ブロック用に用いられる１つの更なる文脈クラスＣ０がある。一般に、「非イントラ」ブロックはブロックＣがイメージ境界に位置する場合には、存在しないブロックである。イントラコード化済みブロックのみが基準として使用される方法において予測が実施される場合には、「非イントラ」ブロックの定義はイントラコード化済みでないブロックまで拡張される。
【００６０】
本発明の好ましい実施形態においては、合計１３種の異なる予測方法があり、８×８ブロックの場合を図５ａ−５ｐに示す。他のブロックサイズ及び文脈クラスに関する予測方法は同様の仕方において推論可能である。それぞれの場合において、隣接した復元済みのイントラコード化済みブロックＬ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲを基準として使用し、原因を示す仕方において予測は実施される。予測のために使われる領域は図３ａ及び３ｂに示すように予測方法に依存する。この場合、ブロックＣはコード化されるべき現行ブロックである。予測方法Ｐ１−Ｐ１２の場合において、予測用に用いられるブロックが属する領域は図３ｂに示すように４個の隣接ブロックＬ、ＵＬ、Ｕ、Ｒによって覆われた部位である。予測方法Ｐ１３に関しては、図３ｃに示すように、この領域は比較的大きい。本発明の他の実施形態においては、予測方法の件数、予測基準として用いられるブロック数、ならびに、予測を実施するために用いられるブロック内の画素の個数は変化することがあり得ることを参照されたい。
【００６１】
本発明に従った方法の有利な実施形態においては、各文脈クラス組み合わせに関する予測方法で構成される部分集合は定義済みであり、予測方法は各部分集合において優先順位が決定される（ランク付けされる）。次に、現行ブロックＣの内容を予測するために用いられる予測方法が予測方法の部分集合から選出される。ＬおよびＵのように隣接ブロックに関する特定の分類が得られる場合には、部分集合内の予測方法は相互に異なり、かつブロックＣに関して正確な予測を提供する可能性が最も大きい予測方法に対応する。部分集合に関する１つの有利な定義を下記の表４に示す。
【００６２】
第１隣接ブロックＬおよび第２隣接ブロックＵに関する文脈分類の結果が効果的に組合わされている。即ち、ブロックＣのために予測方法を選択する際に両ブロックが考慮された。予測方法の部分集合は隣接ブロックＬ、Ｕの文脈情報に従って表４から選出される。表４の各列は、隣接ブロックＬ、Ｕに関する或る特定の対に関する予測方法部分集合および当該部分集合内の予測方法の優先順位（ランク）を定義する。本文に後で記述するように、予測方法の文脈従属信号を簡素化するためにランキングが用いられる。例えば、第１隣接ブロックＬが文脈クラスＣ２に分類され、第２隣接ブロックＵが文脈クラスＣ４に分類される場合には、この組み合わせに関する部分集合は予測方法Ｐ１、Ｐ９、Ｐ５、Ｐ１３、Ｐ７、Ｐ６（ランキング順）を含む。本文の後の方で述べるように、予測エスチメイタ３は、この部分集合の中から最も適切な予測方法を選択する。
【００６３】
【表４】
【００６４】
【表５】
【００６５】
次に、明確に規定された予測方法について更に詳細に述べることとする。
【００６６】
予測方法 Ｐ１
予測方法Ｐ１は、ブロックＬ、ＵＬ、Ｕ、ＵＲの平均画素値からブロックＣの平均画素値を予測する。復元されたブロックＬ、ＵＬ、Ｕの平均画素値ｄＬ、ｄＵＬ、ｄＵは次式のように定義される整数除算として計算される：
【００６７】
【数４】
ここに、Ｎはブロックサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、”//”は整数値への省略を伴った除算を表す。ブロックＣの平均画素値ｄＣは次に示す規則の集合（疑似コードの形で次に示す）に従って予測される。
全てのブロックＬ、Ｕ、ＵＬが存在する場合に、
ｄＬ＝ｄＵ＝ｄＵＬであればｄＣ＝ｄＵＬ
又は、ｄＵＬ＝ｄＵであれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵＬ＝ｄＬであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又は、ｄＬ＝ｄＵである場合に、
クロミナンス予測であれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、｜ｄＵＬ−ｄＬ｜＜４であれば、ｄＣ＝ｓ（ｄＬ＋ｄＵ−ｄＵＬ）
又は、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵＬ＜ｄＬ＜ｄＵであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又は、ｄＵＬ＜ｄＵ＜ｄＬであれば、ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＵ＜ｄＬ＜ｄＵＬであれば、ｄＣ＝ｄＵ
又はｄＬ＜ｄＵ＜ｄＵＬであれば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ｄＬ〈ｄＵＬ〈ｄＵ ＯＲ ｄＵ〈ｄＵＬ〈ｄＬであれば、
ｄＣ＝ｓ（ｄＬ＋ｄＵ−ｄＵＬ）
ブロックＬ、及び、Ｕが存在するならば、ｄＣ＝（ｄＬ＋ｄＵ＋１）//２
ブロックＬ、及び、ＵＬが存在するならば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ブロックＵ、及び、ＵＬが存在するならばｄＣ＝ｄＵ
又は、ブロックＬが存在するならば ｄＣ＝ｄＬ
又は、ブロックＵが存在するならば ｄＣ＝ｄＵ
又は、ブロックＵＬが存在するならばｄＣ＝ｄＵＬ
又はｄ＝ｐ
ここにｐは可能性のある画素値の中央に位置する値であり、例えば、１２８”//”は省略を伴った除算であり、ｓは値を画素の可能性のある範囲に制限する切り抜き関数であり、例えば、ルミナンス／クロミナンス値を表すために８ビット表現を用いるシステムにおいては０と２５５の間である。その結果、Ｃに関する予測ブロックはｄＣで与えられる一定値を持つ画素によって満たされる。予測方法Ｐ１を図５ａに示す。
【００６８】
予測方法Ｐ２−Ｐ４
予測方法Ｐ２からＰ４までは、右上方向からブロックＣへイメージ細目を拡張することによってブロックＣにおける対角形状を予測する。予測は、それぞれ図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すようにブロックＵおよびＵＲの境界における基準画素値をブロックＣへコピーすることによって実施される。灰色で記された基準画素は１つ又は複数の画素へ接続される。点と線で記された接続は予測された画素への接続を示し、基準画素の値は接続された全ての予測済み画素にコピーされる。
【００６９】
１つ又は複数の基準ブロックは利用可能でないこともあり得るので、即ち、それらの文脈クラスはＣ０であり得るので、予測は次に示す規則に従って実施される。
【００７０】
規則１
両方ブロックＵ及びＵＲがクラスＣ１―Ｃ６の１つに分類されるならば、各々図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すように画素予測が実施される。予測方法Ｐ２（図５ｂ）に関しては、ブロックＵＲにおけるあらゆる対応する基準画素なしの画素がブロックＵＲにおける右端の基準画素の値に有利に割り当てられる。
【００７１】
規則２
ブロックＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＲがＣ０として分類されるならば、ブロックＵ内に基準画素を有する画素に関する画素予測は図５ｂ、５ｃ、５ｄに示すように実施される。残りの画素は基準ブロックＵの右下隅に位置する画素の値に有利に設定される。
【００７２】
規則３
ブロックＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の中央に実質的に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。例えば、１２８（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムの場合）。
【００７３】
予測方法Ｐ５及びＰ９
予測方法Ｐ５（図５ｅ）及びＰ９（図５ｉ）はイメージ細目を上或いは左のどちらかから現行ブロックＣ内に伸延することにより現行ブロックＣにおける垂直および水平形状を予測する。どちらの方法（Ｐ５またはＰ９）を選定するかに応じて、ブロックＵまたはＬどちらかの境界における基準画素値は、図５ｅおよび５ｉに示すように現行ブロックＣにコピーされる。
【００７４】
基準ブロックの文脈クラスがＣ０であるならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の実質的に中央に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。この値は例えば１２８である（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を用いるシステムにおいて）。
【００７５】
予測方法Ｐ６、Ｐ７、及び、Ｐ８
予測方法Ｐ６、Ｐ７、および、Ｐ８は、それぞれ図５ｆ、５ｇ、及５ｈに示すように左上方から現行ブロックＣへイメージ細目を伸延することにより、現行ブロックＣにおける対角形状を予測する。予測は、以下の規則に従って、ブロックＬ、ＵＬ、Ｕの境界において、基準画素値を現行ブロックＣ内にコピーすることにより実施される。
【００７６】
規則１
全てのブロックＬ、ＵＬ、ＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はそれぞれ図５ｆ、５ｇ、及び、５ｈに示すように実施される。
【００７７】
規則２
ブロックＵＬおよびＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測は、ブロックＵＬ及びＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ，５ｇ，５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵＬにおける基準画素部位の左下隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００７８】
規則３
ブロックＬおよびＵＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測は、ブロックＬ及びＵＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵＬにおける基準画素部位の右上隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００７９】
規則４
ブロックＬおよびＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＬおよびＵに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関して図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。ブロックＵＬに基準画素を持つ画素を図５ｎ、５ｏ、５ｐに示す。方法Ｐ７の場合には、予測済み画素値は、図５ｏに示すように、最も近い整数値に丸められた２つの基準画素値の平均である。
【００８０】
規則５
ブロックＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＬにおける基準画素部位の右上隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００８１】
規則６
ブロックＵＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＵＬに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。ブロックＬにおける基準標準画素を持つ電流現行ブロックＣの画素にはブロックＵＬにおける下／左基準画素の値が有利に割り当てられる。ブロックＵに基準画素を持つ現行ブロックＣの画素にはブロックＵＬにおける上／右基準画素の値が割り当てられる。
【００８２】
規則７
ブロックＵがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類され、ブロックＵＬおよびＵがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣに関する画素予測はブロックＵに基準画素を持つ現行ブロックＣのこれらの画素に関してそれぞれ図５ｆ、５ｇ、５ｈに示すように実施される。現行ブロックＣにおける残りの画素には、ブロックＵにおける基準画素部位の下左隅に位置する画素の値が有利に割り当てられる。
【００８３】
規則８
全てのブロックＬ、ＵＬ、ＬがＣ０として分類されるならば、現行ブロックＣ現行ブロックＣは画素値の可能性のある動的範囲の中央に実質的に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。例えば、１２８（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムの場合）。
【００８４】
予測方法Ｐ１０、Ｐ１１、及び、Ｐ１２
予測方法Ｐ１０からＰ１２は、それぞれ図５ｊ、５ｋ、及び、５ｌに示すようにイメージ細目を左から現行ブロックＣ内に伸延することにより現行ブロックＣにおける対角形状を予測する。予測はブロックＬの境界における基準画素値を以下に示す規則に従って現行ブロックＣへコピーすることによって実施される。
【００８５】
規則１
ブロックＬがクラスＣ１−Ｃ６の１つに分類されているならば、現行ブロックＣに関する画素予測は図５ｊ、５ｋ、及び、５ｌに示すように実施される。ブロックＬ内に基準画素を含まない現行ブロックＣの画素は基準画素部位の下右隅に位置する画素の値で有利に満たされる。
【００８６】
規則２
ブロックＬがＣ０として分類されているならば、現行ブロックＣは画素値の可能性のある範囲の実質的な中央に位置する一定値を持つ画素によって有利に満たされる。この値は、例えば１２８である（ルミナンス／クロミナンス値の８ビット表現を使用するシステムにおいて）。
【００８７】
予測方法Ｐ１３
予測方法Ｐ１３は現行ブロックＣの画素値に実質的に対応する値を持つ画素範囲が存在するかどうかを調査することによって隣接イメージの内容から現行ブロックＣの内容を予測する。現行ブロックＣの予測は図５ｍに示すように探索範囲ＳＲ内の基準ブロックＢから復元済み画素値をコピーすることによって実施される。探索範囲ＳＲは水平（ｘ）および垂直（ｙ）変位のリストによって画定される。水平変位および対応する垂直変位値（ｘ、ｙ）の各対は現行ブロックＣの左上隅と基準ブロックＢの左上隅の座標の間の変位ベクトルを画定する。当該フレーム復元された部分の完全な内部に位置する基準ブロックＢに対応するこれらの変位に関してのみ予測が可能である。８ｘ８ブロックに関する５１２変位を用いた変位対の例を表９ａおよび９ｂに示す。この例において、表の走査順序は列毎に最上左から底部右である。本発明の代替実施形態において、探索範囲は図５ｍに示す場合と異なることがあり、かつ／または、基準ブロックＢと現行ブロックの間の変位は異なって定義されることがあり得る。
【００８８】
許容された変位のリストはエンコーダ及びデコーダの両方にとって既知であり、選定済み基準ブロック位置の文脈従属信号連絡を可能にする。
【００８９】
予測方法の部分集合の中から予測方法を選択する多くの代替方法がある。使用すべき部分集合の種々異なる予測方法の実用性を評価するために、例えば、コスト関数を定義することができる。コスト関数は特定の予測方法を用いた現行ブロックＣの予測に際して発生するエラーに関する情報に基づいて計算されても差し支えない。このエラーは実画素値と復元された画素値の間の差を表す。一般に、現行ブロックＣにおける各画素に関するエラー値はブロック全体の測定誤差の平方値をもとめるために二乗して合計される。コスト関数はビット数に関する情報、即ち、受信機に情報を転送するために必要なビットレートも含むこともあり得る。コスト関数のエレメント、特にビットレートは、エレメントを強調するために重みつけすることも可能である。コスト関数の一例を次に示す：
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ （４）
ここに、コストＣｘは各予測方法と関連したひずみＤとレートＲの重み付けされた和として定義され、λは重みつけ係数である。伝送システムが帯域制限されている場合には、重み値は帯域幅がより広い場合よりも一般に更に大きい。式（４）に関する値は種々異なる予測方法を対象として計算され、コスト関数に関して最小値を生じる予測方法が選定されることが好ましい。
【００９０】
その上、予測エラー情報は受信機への伝送に先立って同様にコード化可能である。有利に、各予測方法に関して定義されたコード化方法で構成された部分集合がある。コード化方法は予測エラーをコード化するために必要なビット数を最小限化するように選定可能であることは明確である。例えば、コード化方法の実用性（ビットレート）が調査される。
【００９１】
予測エラーが比較的小さいならば、予測エラー情報は全く伝達する必要がないかもしれない。
【００９２】
図１及び２を再度参照することとし、現行ブロックＣを予測するために適当な予測方法が一旦選定されると、予測エスチメイタ３は選定済み予測方法に従って空間予測２２を実施する。予測エスチメイタ３は復元されたブロックを加算器４に向け、ここで、復元済みブロックは現行ブロックＣの実内容から差し引かれ、現行ブロックに関する予測エラー情報が生成される。
【００９３】
エンコーダ１は選定された予測方法に関する情報をマルチプレクサ９に送り２３、この場合、方法Ｐ１３が用いられた場合には変位情報が添付される。問題の隣接ブロック（Ｕ、Ｌ）の特定組み合わせに関して適切な予測方法で構成される部分集合におけるランキングによって選定済み予測方法が指示されることは有利である。情報のコード化は可変長コード化を用いて有利に実施される。
【００９４】
情報は受信機１０へ更に伝送され、ここで、デマルチプレックサ１１は受信済み情報を逆多重化する。受信機１０において、予測情報は予測器１６に向けられる。受信機１０はフレームメモリ１４も装備し、既に復元されたブロックがここに保管されている。新規コード化済みブロックが受信機に到着すると、予測器１６は受信した現行ブロックＣの隣接ブロックＵ、Ｌに関して分類ステップを実施し、既に述べたように、方向性クラスに分類する。次に、予測器１６は分類情報の文脈クラスＣ１−Ｃ６へのマッピングを実施する。その後で、予測器１６は予測方法のランクを調査する。受信機１０は表４および５の情報を含み、予測器１６は文脈クラス組み合わせ及びランクに従って正しい予測方法を決定することが可能である。
【００９５】
予測方法が決定されると、予測器１６は現行ブロックＣを復元し、それをフレームメモリ１４に保管することができる。予測エラー情報も同様に受信される状況においては、当該情報は、必要に応じて、先ずデコーダ１２において復号され、復元されたブロックＣの画素値と組合わされる。次に、現行ブロックＣは受信機の出力１５に向けられる準備が整えられる。
【００９６】
現行ブロックＣの予測方法がＰ１３であるならば、現行ブロックＣの復元はわずかに異なる仕方において実施される。この場合、受信機１０は同様に変位情報を復号しなければならず、ここに、変位情報は現行ブロックＣの値画素値をフレームメモリ１４内の復元済み画素値からコピーするために用いられる。
【００９７】
予測方法の信号連絡は表５に定義された文脈従属コードに有利に基づく。適切な予測方法を選定した後で、エンコーダ１は文脈従属部分集合における選定済み予測方法のランクに対応する可変長コードワードを送る。各予測方法ランクを表す可変長コードワードの有利な事例を表５に示す。例えば、第１隣接ブロックＬが文脈クラスＣ３に分類され、第２隣接ブロックＵが文脈クラスＣ１に分類され、この組み合わせに関する予測方法の部分集合から予測方法Ｐ９が選定されると、それぞれのランクは２である。次に、このランクに対応するコードワードは「０１」である。
【００９８】
【表６】
【００９９】
受信機１０は表４の内容を関知している。即ち、可能な全ての文脈における各ランクにどちらの予測方法が対応するか（隣接ブロックＬ及びＵに関するクラスの組み合わせ）が既知である。受信機１０は予測エスチメイタ３と同じ文脈情報を導出できるので、受信機１０は受信したコードワードによって表されるランクを正しい予測方法に関連付け、当該方法に従ってブロックＣに関する空間予測を実施することができる。
【０１００】
本発明の有利な実施形態において、予測方法Ｐ１３と関連する水平および垂直変位の信号による連絡は次のとおりに実施される：
【０１０１】
ステップ１
フレームの外に部分的または完全に位置するブロックＢに対応する水平および垂直変位（Ｘ（ｉ）、Ｙ（ｉ））のこれらの対は表９ａ、９ｂの記載から除去される。有効な対の個数はＮｖによって表され、除去された後で保持される有効な対のリストはＬｖによって表される。
【０１０２】
ステップ２
ステップ１において作られたリストＬｖ内の選定されたブロックＢに対応するランクｒ（１、２、…、Ｎｖの１つである）が算定される。
【０１０３】
ステップ３
ステップ１において決定されたランクｒの値に基づいて、表６に従って価ｉｎｄｅｘ1が算定される。
【０１０４】
ステップ４
表６にリストされた値を用いて、値ｉｎｄｅｘ2＝ｒ−ＯｆｆｓｅｔＬｏｗ（ｉｎｄｅｘ１）が算定される。
【０１０５】
【表７】
【０１０６】
ステップ５
次に、可変ビットが次のとおりに算定される。Ｎｖ＜ＯｆｆｓｅｔＨｉｇｈ（ｉｎｄｅｘ１）であれば、可変ビットに関する値は、次式を用いて有利に計算される：ｂｉｔｓ＝［ｌｏｇ２（１＋Ｎｖ−ＯｆｆｓｅｔＬｏｗ（ｉｎｄｅｘ１））］、ここに［ｘ］はが最も近い整数ｘを表す。そうでなければ、ｂｉｔｓ＝Ａｕｘ長さ（ｉｎｄｅｘ１）。
【０１０７】
ステップ６
表７および表８に示される対応する可変長コード化を用いてＮｖの値に応じて添字がｉｎｄｅｘ1である可変数がコード化される。このコードワードは図６にブロックＣＷ１で示されるデコーダに伝送される。
【０１０８】
ステップ７
可変ビットが非ゼロであるならば、可変ビットの値に対応するいくつかのビットを用いて、ｉｎｄｅｘ2の２進表現がコード化され、このコードワードは図６にブロックＣＷ２で示される受信機に伝送される。
【０１０９】
【表８】
【０１１０】
【表９】
【０１１１】
【表１０】
【０１１２】
【表１１】
【０１１３】
デコーダは有効な変位ベクトル順序付き表を導出できるので、受信したコードワードによって表されるランクを正しい変位ベクトルと関係付けることが出来る。
【０１１４】
本発明に従った予測方法を実行するブロックは、デジタル信号プロセッサまたはデジタル信号処理に適した対応する汎用デバイスにおいて特に有利に実装され、入力データとしての受信した信号に事前決定された処理機能を供給するようにプログラムされることが可能である。本発明に従った測度は個別の信号プロセッサにおいて実施可能であり、又は、信号処理のための他の配置構成を含むこの種プロセッサの動作の一部分であり得る。
【０１１５】
記憶媒体は本発明に従った方法を実施する機械実行可能なステップを含むソフトウェアプログラムを記憶するために使用できる。本発明の有利な実施形態において、本発明の方法を実施するためにソフトウェアプログラムは記憶媒体から、例えばプロセッサのようなプログラマブル手段を含むデバイスに読み取り可能である。
【０１１６】
携帯用ビデオ電気通信装置としての使用を意図し、かつ本発明に従った方法を適用するための移動ターミナル２４は、イメージをディスプレイする少なくともディスプレイ手段２５、オーディオ情報を獲得および再生するオーディオ手段２６、例えばユーザコマンドの入力用キーボード２７、移動ネットワークと交信する無線部分２８、デバイスの動作を制御する処理手段２９、情報を記憶するメモリ手段３０、好ましくは撮影用カメラ３１を有利に備える。
【０１１７】
本発明は前述の実施形態にのみ制限されることなく、添付特許請求項の範囲内で改変可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルイメージをコード化する方法であって、前記方法において、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記方法において、伝送されるべき情報量を減少させるようにブロック（Ｃ）に関する空間予測が実施され、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が規定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の前記内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関して分類が決定され、少なくとも１つの前記分類に基づき現行ブロック（Ｃ）に関して予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記分類が前記ブロックの方向性情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブロックの方向性情報が前記ブロックの画素値に基づいて少なくとも１つの勾配値（ｇk）を計算することによって決定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記勾配値（ｇk）が次式によって計算され、
【数１】
ここにＮは前記ブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、指標ｘ及びｙは前記ブロック内画素の座標を示し、ｋはエッジオリエンテーションを表すことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも８種の方向性クラス（Ｄ０−Ｄ７）が異なるエッジオリエンテーションに関して定義されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記分類が更に平坦および平滑テクスチャと粗テクスチャブロックに対応する３つの非方向性クラス（Ｄ８−Ｄ１０）を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記方法において少なくとも２つの文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、マッピング段階が実施され、前記分類情報（Ｄ８−Ｄ１０）が前記文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の１つにマッピングされることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記方法において、予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の２つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類が前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って決定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、前記定義済み文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の組み合わせに基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選択されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記方法においてコスト関数が定義され、前記予測方法の前記選択において、
少なくとも２つの予測方法に関する前記コスト関数の値を計算するステップと、
前記最小値を見付けるために前記計算済みコスト関数を探究するステップと、
前記コスト関数に関する前記最小値を生成する前記予測方法を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記コスト関数が下記表現であることが定義され、
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ
コストＣｘが各々の予測方法と関連した歪みＤ及びレートＲの重み見付け和として定義され、λが重み付け係数であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法における予測エラーが前記予測済みブロック及び前記ブロック（Ｃ）の実画素値に基づいて定義され、前記予測エラー情報がコード化され、前記コード化済み予測エラー情報が伝送されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
デジタルイメージをコード化するデバイスであって、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記デバイスが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関する空間予測を実施する手段を含み、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段および少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（ＰＩ−Ｐ１３）を選択する手段を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
前記分類決定手段が前記ブロックの方向性情報を決定する手段を有することを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
方向性情報を決定する前記手段が前記ブロックの画素値に基づいて少なくとも１つの勾配値（ｇk）を計算する手段を有することを特徴とする、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記勾配値（ｇk）が次式によって計算され、
【数２】
ここにＮは前記ブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、指標ｘ及びｙは前記ブロック内画素の座標を示し、ｋはエッジオリエンテーションを表すことを特徴とする、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
少なくとも８種の方向性クラス（Ｄ０−Ｄ７）が異なるエッジオリエンテーションに関して定義されることを特徴とする、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記分類が更に平坦および平滑テクスチャと粗テクスチャブロックに対応する３つの非方向性クラス（Ｄ８−Ｄ１０）を含むことを特徴とする、請求項１２から１６のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１８】
前記方法において少なくとも２つの文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、マッピング段階が実施され、前記分類情報（Ｄ８−Ｄ１０）が前記文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の１つにマッピングされることを特徴とする、請求項１２から１７のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記方法において、予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の２つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類が前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って決定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、前記定義済み文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の組み合わせに基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選択されることを特徴とする、請求項１２から１８のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２０】
前記方法においてコスト関数が定義され、前記予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）の前記選択において、
少なくとも２つの予測方法に関する前記コスト関数の値を計算するステップと、
前記最小値を見付けるために前記計算済みコスト機能を探究するステップと、
前記コスト関数に関する前記最小値を生成する前記予測方法を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１２から１９のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２１】
前記コスト関数が下記表現であることが定義され、
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ
コストＣｘが各々の予測方法と関連した歪みＤ及びレートＲの重み見付け和として定義され、λが重み付け係数であることを特徴とする、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが前記予測済みブロックおよび前記ブロック（Ｃ）の実画素値に基づいて予測エラーを定義する手段と、前記予測エラー情報をコード化する手段と、前記コード化済み予測エラー情報を伝送する手段とを有することを特徴とする、請求項１２から２１のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２３】
エンコーダ（１）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段とを有し、前記エンコーダ（１）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記エンコーダ（１）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするエンコーダ。
【請求項２４】
デコーダ（１０）であって、デジタルイメージを復号する手段を有し、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記デコーダ（１０）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関する空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記デコーダ（１０）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするデコーダ。
【請求項２５】
コウディック（１，１０）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を有し、前記コウディック（１，１０）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、前記コウディック（１，１０）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするコウディック。
【請求項２６】
移動ターミナル（２４）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を有し、前記移動ターミナル（２４）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、前記移動ターミナル（２４）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とする移動ターミナル。
【請求項２７】
記憶媒体であって、デジタルイメージをコード化する機械実行可能ステップと、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する機械実行可能ステップと、を含むソフトウェアプログラムを記憶し、前記ソフトウェアプログラムが更に伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間の予測を実施する機械実行可能なステップを含み、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定するステップと、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択するステップと、を有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
デジタルイメージをコード化する方法であって、前記方法において、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記方法において、伝送されるべき情報量を減少させるようにブロック（Ｃ）に関する空間予測が実施され、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が規定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の前記内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関して分類が決定され、少なくとも１つの前記分類に基づき現行ブロック（Ｃ）に関して予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記分類が前記ブロックの方向性情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブロックの方向性情報が前記ブロックの画素値に基づいて少なくとも１つの勾配値（ｇk）を計算することによって決定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記勾配値（ｇk）が次式によって計算され、
【数１】
ここにＮは前記ブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、指標ｘ及びｙは前記ブロック内画素の座標を示し、ｋはエッジオリエンテーションを表すことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも８種の方向性クラス（Ｄ０−Ｄ７）が異なるエッジオリエンテーションに関して定義されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記分類が更に平坦および平滑テクスチャと粗テクスチャブロックに対応する３つの非方向性クラス（Ｄ８−Ｄ１０）を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記方法において少なくとも２つの文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、マッピング段階が実施され、前記分類情報（Ｄ８−Ｄ１０）が前記文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の１つにマッピングされることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記方法において、予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の２つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類が前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って決定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、前記定義済み文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の組み合わせに基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選択されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記方法においてコスト関数が定義され、前記予測方法の前記選択において、
少なくとも２つの予測方法に関する前記コスト関数の値を計算するステップと、
前記最小値を見付けるために前記計算済みコスト関数を探究するステップと、
前記コスト関数に関する前記最小値を生成する前記予測方法を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記コスト関数が下記表現であることが定義され、
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ
コストＣｘが各々の予測方法と関連した歪みＤ及びレートＲの重み見付け和として定義され、λが重み付け係数であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法における予測エラーが前記予測済みブロック及び前記ブロック（Ｃ）の実画素値に基づいて定義され、前記予測エラー情報がコード化され、前記コード化済み予測エラー情報が伝送されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
デジタルイメージをコード化するデバイスであって、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記デバイスが伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関する空間予測を実施する手段を含み、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段および少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（ＰＩ−Ｐ１３）を選択する手段を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
前記分類決定手段が前記ブロックの方向性情報を決定する手段を有することを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
方向性情報を決定する前記手段が前記ブロックの画素値に基づいて少なくとも１つの勾配値（ｇk）を計算する手段を有することを特徴とする、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記勾配値（ｇk）が次式によって計算され、
【数２】
ここにＮは前記ブロックのサイズであり、Ｉ（ｘ，ｙ）は画素密度値を表し、指標ｘ及びｙは前記ブロック内画素の座標を示し、ｋはエッジオリエンテーションを表すことを特徴とする、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
少なくとも８種の方向性クラス（Ｄ０−Ｄ７）が異なるエッジオリエンテーションに関して定義されることを特徴とする、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記分類が更に平坦および平滑テクスチャと粗テクスチャブロックに対応する３つの非方向性クラス（Ｄ８−Ｄ１０）を含むことを特徴とする、請求項１２から１６のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１８】
前記方法において少なくとも２つの文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、マッピング段階が実施され、前記分類情報（Ｄ８−Ｄ１０）が前記文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の１つにマッピングされることを特徴とする、請求項１２から１７のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記方法において、予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の２つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類が前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って決定され、前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）が定義され、前記定義済み文脈クラス（Ｃ０−Ｃ６）の組み合わせに基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が選択されることを特徴とする、請求項１２から１８のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２０】
前記方法においてコスト関数が定義され、前記予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）の前記選択において、
少なくとも２つの予測方法に関する前記コスト関数の値を計算するステップと、
前記最小値を見付けるために前記計算済みコスト機能を探究するステップと、
前記コスト関数に関する前記最小値を生成する前記予測方法を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１２から１９のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２１】
前記コスト関数が下記表現であることが定義され、
Ｃｘ＝Ｄ＋λＲ
コストＣｘが各々の予測方法と関連した歪みＤ及びレートＲの重み見付け和として定義され、λが重み付け係数であることを特徴とする、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが前記予測済みブロックおよび前記ブロック（Ｃ）の実画素値に基づいて予測エラーを定義する手段と、前記予測エラー情報をコード化する手段と、前記コード化済み予測エラー情報を伝送する手段とを有することを特徴とする、請求項１２から２１のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項２３】
エンコーダ（１）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段とを有し、前記エンコーダ（１）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記エンコーダ（１）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするエンコーダ。
【請求項２４】
デコーダ（１０）であって、デジタルイメージを復号する手段を有し、前記デジタルイメージがブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割され、前記デコーダ（１０）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関する空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）が定義済みであり、前記デコーダ（１０）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするデコーダ。
【請求項２５】
コウディック（１，１０）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を有し、前記コウディック（１，１０）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、前記コウディック（１，１０）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とするコウディック。
【請求項２６】
移動ターミナル（２４）であって、デジタルイメージをコード化する手段と、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する手段と、デジタルイメージを復号する手段と、を有し、前記移動ターミナル（２４）が伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間予測を実施する手段を有し、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、前記移動ターミナル（２４）が更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定する手段と、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択する手段と、を有することを特徴とする移動ターミナル。
【請求項２７】
記憶媒体であって、デジタルイメージをコード化する機械実行可能ステップと、前記デジタルイメージをブロック（Ｃ、Ｌ、Ｕ、ＵＬ、ＵＲ）に分割する機械実行可能ステップと、を含むソフトウェアプログラムを記憶し、前記ソフトウェアプログラムが更に伝送されるべき情報量を減少させるためにブロック（Ｃ）に関して空間の予測を実施する機械実行可能なステップを含み、少なくとも１つの予測方法（Ｐ１―Ｐ１３）が定義済みであり、更に前記隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）の内容に従って予測されるべき前記ブロック（Ｃ）の少なくとも１つの隣接ブロック（Ｌ、Ｕ）に関する分類を決定するステップと、少なくとも１つの前記分類に基づいて前記現行ブロック（Ｃ）に関する予測方法（Ｐ１−Ｐ１３）を選択するステップと、を有することを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図５ｅ】
【図５ｆ】
【図５ｇ】
【図５ｈ】
【図５ｉ】
【図５ｊ】
【図５ｋ】
【図５ｌ】
【図５ｍ】
【図５ｎ】
【図５ｏ】
【図５ｐ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図５ｅ】
【図５ｆ】
【図５ｇ】
【図５ｈ】
【図５ｉ】
【図５ｊ】
【図５ｋ】
【図５ｌ】
【図５ｍ】
【図５ｎ】
【図５ｏ】
【図５ｐ】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７０１２２（Ｐ２０１２−１７０１２２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９６２５５（Ｐ２０１２−９６２５５）
【出願日】平成２４年４月２０日（２０１２．４．２０）
【分割の表示】特願２００７−２４４４５６（Ｐ２００７−２４４４５６）の分割
【原出願日】平成１３年１月２２日（２００１．１．２２）
【出願人】（３９８０１２６１６）ノキア コーポレイション (1,359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２０日（２０１２．４．２０）
【分割の表示】特願２００７−２４４４５６（Ｐ２００７−２４４４５６）の分割
【原出願日】平成１３年１月２２日（２００１．１．２２）
【出願人】（３９８０１２６１６）ノキア コーポレイション (1,359)
【Ｆターム（参考）】
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