色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置
【課題】非基準信号間での予測参照を活用した、残差信号に対する色コンポーネント間予測処理を行う符号化装置と復号装置を提供する。
【解決手段】基準信号選択部１４は、基準信号、第１、第２の非基準信号の色コンポーネントを選択し、それぞれ残差信号ｃ１、ｃ２、ｃ３を出力する。第１の非基準信号に対しては、基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、残差予測画像２２を取得する。減算部２３は、残差信号ｃ２から残差予測画像２２を減算することで、残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２を得る。第２の非基準信号に対しては、減算部３１で残差信号ｃ３から第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７が減算されて、補正後残差信号ｄ３が生成される。該補正後残差信号ｄ３は補正後残差予測画像３３を減算されて色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３が生成される。前記誤差成分ｅ２、ｆ３は符号化されて出力される。
【解決手段】基準信号選択部１４は、基準信号、第１、第２の非基準信号の色コンポーネントを選択し、それぞれ残差信号ｃ１、ｃ２、ｃ３を出力する。第１の非基準信号に対しては、基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、残差予測画像２２を取得する。減算部２３は、残差信号ｃ２から残差予測画像２２を減算することで、残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２を得る。第２の非基準信号に対しては、減算部３１で残差信号ｃ３から第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７が減算されて、補正後残差信号ｄ３が生成される。該補正後残差信号ｄ３は補正後残差予測画像３３を減算されて色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３が生成される。前記誤差成分ｅ２、ｆ３は符号化されて出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置に関し、特に高精細映像を対象とした高能率圧縮符号化のためおよびこれを復号するための色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクレコーダやVTRなどの、蓄積用途での圧縮符号化方式は、RGBに代表される４：４：４の色空間、および４：２：２の色空間をサポートする必然性が高い。このような圧縮符号化方式において符号化効率を高めるための従来技術として、以下のようなものがある。
【０００３】
下記の特許文献１では、４：４：４の映像入力を対象として、符号化に先立って色コンポーネント間での予測参照を行い、残差信号のみを後段の符号化処理で扱うことで、符号化性能の改善を図っている。
【０００４】
また、特許文献２では、色コンポーネント間予測の適用対象として、入力画像信号そのものとする場合、およびフレーム内予測により得られた残差信号とする場合のいずれかを、入力画像の解析によって決定することを提案している。
【０００５】
特許文献３は本出願人による出願発明（非公知）であるが、該出願発明は、前記の既存技術が主に４：４：４映像を適用対象としていたのに対して、該４：４：４映像に加えて４：２：２信号や４：２：０信号などの輝度信号が独立した色空間への適用を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１０９４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３９４２３号公報
【特許文献３】特願２０１０−２４０７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記した従来技術によれば、４：４：４形式、４：２：２形式、４：２：０形式といったあらゆるコンポーネント映像フォーマットに対して、色コンポーネント間の相関除去による符号化効率の改善を期待することができる。なお、該従来技術では、基準信号がいずれか一つの色コンポーネントに固定され、他の色コンポーネント（非基準信号）の符号化では、基準信号のみを予測参照する方式となっていた。
【０００８】
ところで、実際の符号化処理では、あるフレームの符号化処理および復号処理は、色コンポーネント単位に逐次的に処理することが許容される。このため、基準信号を参照して処理された色コンポーネント信号の符号化結果を、残りの色コンポーネント信号の符号化処理において参照することは原理的に可能であるが、これを積極的に利用することでさらなる符号化性能を改善することについて、従来は、何らの配慮もされていなかった。
【０００９】
本発明は、前記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は符号化性能を従来のものより向上できる色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した目的を達成するために、本発明は、色コンポーネント間予測の基準信号を適応的に設定可能な動画像符号化装置において、複数の色コンポーネントからなる入力画像信号から基準信号と第１の非基準信号と第２以降の非基準信号とを選択する基準信号選択手段と、前記第１の非基準信号の符号化においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、前記第２以降の非基準信号の符号化においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備した点に第１の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記動画像符号化装置で符号化された信号の復号装置において、前記符号化された信号から基準信号、第１の非基準信号および第２以降の非基準信号を判別する判別部と、前記第１の非基準信号の復号においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、前記第２以降の非基準信号の復号においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備した点に第２の特徴がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基準信号がいずれか一つの色コンポーネントに固定された条件で、他の色コンポーネント（非基準信号）を符号化する場合に、該基準信号を予測参照するのではなく、該基準信号を参照して処理された色コンポーネント信号（第１の非基準信号）の符号化結果を、残りの色コンポーネント信号（第２、第３番目以降の非基準信号）の符号化処理において参照可能とする。
【００１３】
このことにより、第２以降の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。また、この結果、予測残差信号の符号量が削減できるようになり、符号化性能を向上することができるようになる。
【００１４】
また、色コンポーネントの数が４以上である場合にも、第３番目以降の非基準信号は、第２の非基準信号と全く同様に処理することによって、予測性能を改善することができる。
【００１５】
本発明の復号装置によれば、前記のようにして符号化された画像信号を、適応的にまたは効率的に復号することができる。この結果、符号化性能を向上した符号化および復号装置を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の前処理解析部の動作例を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の前処理解析部の動作例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。動画像符号化において、色コンポーネント間での予測を行う方式または方法として、色コンポーネント間予測の対象を何にするかによって、次の３通りに分けることができる。つまり、（１）色コンポーネント間予測の対象がフレーム内予測残差信号の場合、（２）色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用しない）、（３）色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用する）に分けることができる。
【００１８】
前記（２）、（３）は後で説明するとして、前記（１）の場合の実施形態（第１実施形態）について以下に説明する。図１は、該第１実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図示されているように、入力画像１１が入力してくると、イントラ予測部１２は、マクロブロック毎にフレーム内予測を適用しイントラ、またはフレーム内（以下、イントラと呼ぶ）予測残差信号ａを前処理解析部１３へ出力すると共に、イントラ予測画像ｂを作成する。前処理解析部１３では、イントラ予測残差信号ａを処理し、色コンポーネント間予測の基準信号、第１の非基準信号、第２番目以降の非基準信号を決定する。
【００２０】
該色コンポーネント間予測の基準信号としては、例えば前処理解析部１３で求めることができる色コンポーネントの解像度に従い、解像度の最も大きい色コンポーネントを選択する。４：４：４形式のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）信号の場合にはＧ信号が、また４：２：２形式のＹ（輝度）、Ｃｂ（色差），Ｃｒ（色差）信号の場合にはＹ信号が、基準信号となり、残りの信号が非基準信号となる場合が多い。
【００２１】
また、前記残りの信号のうちのどの信号を第１の非基準信号、第２の非基準信号とするかの処理の一例を、図２のフローチャートで説明する。
【００２２】
ステップＳ１では、前記非基準信号のフレーム内予測残差信号を取得する。この予測残差信号を、それぞれDiff1(i，j)、Diff2(i，j)とする。ステップＳ２では、基準信号のフレーム内予測残差信号を取得する。この予測残差信号を、Diff0(i，j)とする。次いで、ステップＳ３では、Diff0(i，j)とDiff1(i，j)およびDiff0(i，j)とDiff2(i，j)の相互相関係数を求める。該相互相関係数を、それぞれ、Corr1、Corr2とする。ステップＳ４では、前記相互相関係数Corr1、Corr2を比較し、Corr1＞Corr2ならばステップＳ５に進んで、予測残差信号Diff1(i，j)の非基準信号を第１、予測残差信号Diff2(i，j)の非基準信号を第２とする。一方、Corr1＜Corr2ならばステップＳ６に進んで、予測残差信号Diff2(i，j)の非基準信号を第１、予測残差信号Diff1(i，j)の非基準信号を第２とする。つまり、基準信号のフレーム内予測残差と相関の大きいフレーム内予測残差を有する非基準信号を第１とする。
【００２３】
次に、基準信号選択部１４では、基準信号の色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ１を出力する。基準信号の予測残差信号ｃ１は、ＤＣＴ部１５，量子化部１６および可変長符号化部１７により符号化処理されて出力される。また、前記量子化部１６の出力を局所復号して、基準残差信号１８を得る。該基準残差信号１８は、色コンポーネント間予測部２１、３２に送られる。
【００２４】
次に、前記基準信号選択部１４は、第１の非基準信号色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ２を出力する。該予測残差信号ｃ２は、色コンポーネント間予測部２１と減算部２３に入力される。色コンポーネント間予測部２１は、前記基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、予測係数ｄ２を出力すると共に残差予測画像２２を生成する。減算部２３は、予測残差信号ｃ２から前記残差予測画像２２を減算することで、予測残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２を得る。この色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２は、次に、ＤＣＴ部２４，量子化部２５および可変長符号化部２６に送られ、前記予測係数ｄ２と共に符号化されて出力される。また、前記量子化部２５の出力を局所復号して、色コンポーネント間予測誤差成分２７を得る。
【００２５】
次に、前記基準信号選択部１４は、第２の非基準信号色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ３を出力する。減算部３１は、予測残差信号ｃ３から色コンポーネント間予測誤差成分２７を減算することで、補正後残差信号ｄ３を得る。色コンポーネント間予測部３２は、前記基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、予測係数ｅ３を出力すると共に残差予測画像３３を生成する。次いで、減算部３４は、前記補正後残差信号ｄ３から前記補正後残差予測画像３３を減算して、補正後残差信号ｄ３の色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３を取得する。続いて、この色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３は、ＤＣＴ部３５，量子化部３６および可変長符号化部３７に送られ、前記予測係数ｅ３と共に符号化されて出力される。
【００２６】
前記基準信号、第１、第２の非基準信号の符号化出力には、それぞれの信号を表すフラグなどの識別情報が付加されて出力される。
【００２７】
上記の符号化装置によれば、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７を用いて補正後残差信号ｄ３を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測誤差成分２７を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。
【００２８】
以上は、符号化装置の構成と動作の説明であったが、次に該符号化装置に対応する復号装置を、図３を参照して説明する。図３は、該復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【００２９】
前記符号化装置により圧縮されたストリーム、つまり入力ストリーム４１が入力してくると、基準信号判別部４２は該ストリームに付加されている前記識別情報により、基準信号、第１、第２の非基準信号の判別を行う。
【００３０】
基準信号の符号化データｃ４は、可変長復号部４３に送られて部分的に復号され、フレーム内予測残差信号ｄ４は逆量子化部４４へ、またイントラ予測方法ｅ４はイントラ予測部４８へ送られる。前記フレーム内予測残差信号ｄ４は、逆量子化部４４、逆ＤＣＴ部４５で局所復号されて基準残差信号４６となる。また、イントラ予測部４８は、イントラ予測方法ｅ４を用いてイントラ予測画像４９を生成し、該イントラ予測画像４９は、加算部４７で前記基準残差信号４６と加算されて復号画像５０になる。該復号画像５０は出力されると共に、イントラ予測部４８に送られる。前記基準残差信号４６は、色コンポーネント間予測部５５、７５にも入力される。
【００３１】
次に、可変長復号部５１は、第１の非基準信号の符号化データｃ５を部分的に復号し、フレーム内予測残差信号の符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ５、予測係数ｅ５およびイントラ予測方法ｆ５を出力する。符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ５は逆量子化部５２，逆ＤＣＴ部５３で復号されて色コンポーネント間予測誤差成分５４となる。該色コンポーネント間予測誤差成分５４は、加算部５７と７９へ送られる。色コンポーネント間予測部５５は前記予測係数ｅ５に従って前記基準残差信号４６を線形変換し、残差予測画像５６を生成する。加算部５７は、前記残差予測画像５６を色コンポーネント間予測誤差成分５４に加算して復号残差画像５８を得る。次に、イントラ予測部５９は、前記可変長復号部５１から得たイントラ予測方法ｆ５に基づいて近傍の復号画像を参照してイントラ予測処理を行い、イントラ予測画像６０を生成する。加算部６１は、該イントラ予測画像６０を前記復号残差画像５８に加算することにより、復号画像６２を得る。該復号画像６２は出力されると共にイントラ予測部５９に送られる。
【００３２】
次に、可変長復号部７１は、第２の非基準信号の符号化データｃ６を部分的に復号し、フレーム内予測残差信号の符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ６、予測係数ｅ６およびイントラ予測方法ｆ６を出力する。符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ６は逆量子化部７２，逆ＤＣＴ部７３で復号されて色コンポーネント間予測誤差成分７４となる。該色コンポーネント間予測誤差成分７４は、加算部７７へ送られる。色コンポーネント間予測部７５は前記予測係数ｅ６に従って前記基準残差信号４６を線形変換し、補正前残差予測画像７６を生成する。この「補正前」は、前記第１の非基準信号によって補正される前であることを意味する。加算部７７は、前記補正前残差予測画像７６を色コンポーネント間予測誤差成分７４に加算して復号補正前残差画像７８を得る。次に、加算部７９は、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分５４を復号補正前残差画像７８に加算することで復号残差画像８０を得る。次いで、イントラ予測部８１は、前記可変長復号部７１から得たイントラ予測方法ｆ６に基づいて近傍の復号画像を参照してイントラ予測処理を行い、イントラ予測画像８２を生成する。加算部８３は、該イントラ予測画像８２を前記復号残差信号８０に加算することにより、復号画像８４を得る。該復号画像８４は出力されると共にイントラ予測部８１に送られる。
【００３３】
以上のようにして、図１の符号化装置で符号化された画像信号は、適応的にまたは効率よく復号されることができる。
【００３４】
なお、前記の符号化および復号装置では、１つの基準信号と２つの非基準信号の画像信号について説明したが、本実施形態はこれに限定されず、３以上の非基準信号をもつ画像信号に対しても同様に適用できる。また、参照先のサンプル数や予測方式が異なる場合には、前記特許文献３の手段を活用した上で、色コンポーネント間予測を適用するようにすればよい。これらのことは、以下の実施形態でも同様である。
【００３５】
次に、前記（２）の色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用しない）の第２実施形態について、図４〜６を参照して説明する。図４は、符号化装置のブロック図、図６は復号装置のブロック図である。この実施形態は、前記第１実施形態の「フレーム内予測残差信号」を「画像信号」と読み替えればよいので、第１実施形態と違うところだけ説明することにする。また、図４〜６において、それぞれ図１〜３と対応する機能部は、ダッシュ（'）を付けて表すものとする。
【００３６】
前処理解析部１３'では、入力画像１１'を処理し、色コンポーネント間予測の基準信号、第１の非基準信号、および第２番目以降の非基準信号を決定する。色コンポーネント間予測の基準信号としては、例えば該前処理解析部１３'で求めることができる色コンポーネントの解像度に従い、解像度の最も大きい色コンポーネントを選択する。
【００３７】
基準信号選択部１４'は、図５のステップＳ１'〜Ｓ６'の処理により、第１の非基準信号、第２の非基準信号を決定する。図５の処理は、図２の処理において、「フレーム内予測残差信号」を「画像信号」と読み替えただけであるので、説明を省略する。
【００３８】
基準信号の画像信号ｃ１'は、イントラ予測部１２'に送られイントラ予測される。イントラ予測部１２'から出力されたイントラ予測残差信号ｄ１'は、ＤＣＴ部１５'、量子化部１６'、および可変長符号化部１７'に送られて符号化され、出力される。また、前記イントラ予測部１２'により得られたイントラ予測画像１９は局所復号された予測残差信号ｄ１'と加算部２０で加算され基準画像信号１８'を得る。該基準画像信号１８'は、色コンポーネント間予測部２１'、３２'へ送られる。
【００３９】
該色コンポーネント間予測部２１'では、第１の非基準信号の画像信号ｃ２'と前記基準画像信号１８'との色コンポーネント間予測を行い、予測画像２２'と予測係数ｄ２'を出力する。減算部２３'は、第１の非基準の画像信号ｃ２'から予測画像２２'を減算し、画像信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２'を得る。この予測誤差成分ｅ２'は、次に、ＤＣＴ部２４'，量子化部２５'および可変長符号化部２６'に送られ、前記予測係数ｄ２'と共に符号化されて出力される。また、前記量子化部２５'の出力を局所復号して、色コンポーネント間予測誤差成分２７'を得る。
【００４０】
次に、第２の非基準信号の画像信号ｃ３'は、減算部３１'で前記色コンポーネント間予測誤差成分２７'を減算され、補正後画像誤差信号ｄ３'を得る。色コンポーネント間予測部３２'は、前記基準画像信号１８'を参照した線形変換により予測し、予測係数ｅ３'を出力すると共に残差予測画像３３'を生成する。次いで、減算部３４'は、前記補正後画像誤差信号ｄ３'から前記補正後予測画像３３'を減算して、補正後画像誤差信号ｄ３'の色コンポーネント間予測画像成分ｆ３'を取得する。続いて、この色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３'は、ＤＣＴ部３５'，量子化部３６'および可変長符号化部３７'に送られ、前記予測係数ｅ３'と共に符号化されて出力される。
【００４１】
以上のようにして、色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合の符号化処理が行われる。また、この符号化装置においては、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７'を用いて補正後残差信号ｄ３'を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測誤差成分２７'を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。
【００４２】
次に、図６の復号装置では、入力ストリーム４１'は、基準信号判別部４２'で該ストリームに付加されている識別情報により、基準信号、第１、第２の非基準信号の判別を行う。基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ４'は可変長復号部４３'で部分的に復号され、部分的復号残差信号ｄ４'は逆量子化部４４'へ、またイントラ予測方法ｅ４'はイントラ予測部４８'へ送られる。前記部分的復号残差信号ｄ４'は逆量子化部４４'で逆量子化され、逆ＤＣＴ部４５'で逆ＤＣＴされて残差信号４６'とされる。また、イントラ予測部４８'は、イントラ予測方法ｅ４'を用いてイントラ予測画像４９'を生成し、該イントラ予測画像４９'は、加算部４７'で前記残差信号４６'と加算されて復号画像になる。該復号画像は出力されると共に、イントラ予測部４８'に送られる。また、該復号画像は、基準復号画像５０'として色コンポーネント間予測部５５'、７５'に送られる。
【００４３】
次に、第１の非基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ５'は可変長復号部５１'に続く処理部５２'〜５７'により、また第２の非基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ６'は可変長復号部７１'に続く処理部７２'〜７９'により復号処理されるが、詳細な説明は省略する。
【００４４】
上記の復号装置は、第２の非基準信号の復号補正前画像７８'が、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分５４'と加算されて最終的に復号される。このため、図４の符号化装置で符号化された画像信号に適合した復号を、効率的に行うことができる。
【００４５】
次に、前記（３）の色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用する）の第３実施形態について、図７，８を参照して説明する。図７は、符号化装置のブロック図、図８は復号装置のブロック図である。この実施形態は、前記第２実施形態の符号化処理段階で、符号化対象に色コンポーネント内でのフレーム内予測を適用した上でその誤差信号を符号化対象としたものである。
【００４６】
図７の符号化装置が図４の符号化装置と違う主なところは、点線で囲まれている機能部（符号化対象に色コンポーネント内でのフレーム内予測を適用した上でその誤差信号を得る機能部）が付加されている点であるので、以下では該点線で囲まれている機能部についてのみ説明する。
【００４７】
第１の非基準信号の画像信号ｃ２'の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２'と色コンポーネント間予測残差１０５はイントラ予測部１００に入力され、該イントラ予測部１００はイントラ予測画像１０２を生成する。また、減算部１０１は前記予測誤差成分ｅ２'からイントラ予測画像１０２を減算して色コンポーネント間予測誤差成分ｆ２'を生成する。また、加算部１０４は、イントラ予測画像１０２とイントラ予測残差１０３とを加算し、前記色コンポーネント間予測残差１０５を生成する。前記色コンポーネント間予測誤差成分ｆ２'は、ＤＣＴ部２４'、量子化部２５'および可変長符号化部２６'を介して符号化され、出力される。
【００４８】
前記色コンポーネント間予測残差１０５は、第２の非基準信号の画像信号ｃ３'の処理を行う減算信号３１'にも送られ、減算処理に供される。該減算処理により得られた補正後画像誤差信号ｄ３'は、その後、図４と同様に符号化処理され、出力される。
【００４９】
この実施形態の符号化装置によれば、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差成分１０５を用いて補正後残差信号ｄ３'を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測残差成分１０５を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになり、予測残差信号の符号量を削減できるようになる。
【００５０】
図８は図７の符号化装置に対応する復号装置の構成を示すブロック図である。この復号装置の機能は図３，図６の復号装置の機能と類似しているので、詳細な機能の説明は省略するが、この復号装置によれば、第２の非基準信号の補正前復号画像１３０に、第１の非基準信号から得た色コンポーネント間予測残差１２０を加算して、第２の非基準信号を復号するようにしており、適応的に復号することができるようになる。
【００５１】
以上、本発明を実施形態を参照して説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内の変形は当業者に可能であり、本発明の権利に含まれることは明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１３・・・前処理解析部、１４・・・基準信号選択部、１８・・・基準残差信号、２１、３２・・・色コンポーネント間予測部、２２・・・残差予測画像、２７・・・・色コンポーネント間予測誤差成分、３３・・・補正後残差予測画像、ｃ１，ｃ２，ｃ３・・・残差信号、ｅ２・・・残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分、ｄ３・・・補正後残差信号、ｆ３・・・色コンポーネント間予測誤差成分、４２・・・基準信号判別部、４３、５１、７１・・・可変長復号部、４６・・・基準残差信号、５４、７４・・・色コンポーネント間予測誤差成分、５５、７５・・・色コンポーネント間予測部、５６・・・残差予測画像、７６・・・補正前残差予測画像、７８・・・復号補正前残差画像、５８、８０・・・復号残差画像、５０、６２、８４・・・復号画像、１２０・・・色コンポーネント間残差、１３０・・・補正前復号画像。
【技術分野】
【０００１】
本発明は色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置に関し、特に高精細映像を対象とした高能率圧縮符号化のためおよびこれを復号するための色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクレコーダやVTRなどの、蓄積用途での圧縮符号化方式は、RGBに代表される４：４：４の色空間、および４：２：２の色空間をサポートする必然性が高い。このような圧縮符号化方式において符号化効率を高めるための従来技術として、以下のようなものがある。
【０００３】
下記の特許文献１では、４：４：４の映像入力を対象として、符号化に先立って色コンポーネント間での予測参照を行い、残差信号のみを後段の符号化処理で扱うことで、符号化性能の改善を図っている。
【０００４】
また、特許文献２では、色コンポーネント間予測の適用対象として、入力画像信号そのものとする場合、およびフレーム内予測により得られた残差信号とする場合のいずれかを、入力画像の解析によって決定することを提案している。
【０００５】
特許文献３は本出願人による出願発明（非公知）であるが、該出願発明は、前記の既存技術が主に４：４：４映像を適用対象としていたのに対して、該４：４：４映像に加えて４：２：２信号や４：２：０信号などの輝度信号が独立した色空間への適用を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１０９４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３９４２３号公報
【特許文献３】特願２０１０−２４０７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記した従来技術によれば、４：４：４形式、４：２：２形式、４：２：０形式といったあらゆるコンポーネント映像フォーマットに対して、色コンポーネント間の相関除去による符号化効率の改善を期待することができる。なお、該従来技術では、基準信号がいずれか一つの色コンポーネントに固定され、他の色コンポーネント（非基準信号）の符号化では、基準信号のみを予測参照する方式となっていた。
【０００８】
ところで、実際の符号化処理では、あるフレームの符号化処理および復号処理は、色コンポーネント単位に逐次的に処理することが許容される。このため、基準信号を参照して処理された色コンポーネント信号の符号化結果を、残りの色コンポーネント信号の符号化処理において参照することは原理的に可能であるが、これを積極的に利用することでさらなる符号化性能を改善することについて、従来は、何らの配慮もされていなかった。
【０００９】
本発明は、前記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は符号化性能を従来のものより向上できる色コンポーネント間予測型画像符号化装置および復号装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した目的を達成するために、本発明は、色コンポーネント間予測の基準信号を適応的に設定可能な動画像符号化装置において、複数の色コンポーネントからなる入力画像信号から基準信号と第１の非基準信号と第２以降の非基準信号とを選択する基準信号選択手段と、前記第１の非基準信号の符号化においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、前記第２以降の非基準信号の符号化においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備した点に第１の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記動画像符号化装置で符号化された信号の復号装置において、前記符号化された信号から基準信号、第１の非基準信号および第２以降の非基準信号を判別する判別部と、前記第１の非基準信号の復号においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、前記第２以降の非基準信号の復号においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備した点に第２の特徴がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基準信号がいずれか一つの色コンポーネントに固定された条件で、他の色コンポーネント（非基準信号）を符号化する場合に、該基準信号を予測参照するのではなく、該基準信号を参照して処理された色コンポーネント信号（第１の非基準信号）の符号化結果を、残りの色コンポーネント信号（第２、第３番目以降の非基準信号）の符号化処理において参照可能とする。
【００１３】
このことにより、第２以降の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。また、この結果、予測残差信号の符号量が削減できるようになり、符号化性能を向上することができるようになる。
【００１４】
また、色コンポーネントの数が４以上である場合にも、第３番目以降の非基準信号は、第２の非基準信号と全く同様に処理することによって、予測性能を改善することができる。
【００１５】
本発明の復号装置によれば、前記のようにして符号化された画像信号を、適応的にまたは効率的に復号することができる。この結果、符号化性能を向上した符号化および復号装置を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の前処理解析部の動作例を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の前処理解析部の動作例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態の符号化装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。動画像符号化において、色コンポーネント間での予測を行う方式または方法として、色コンポーネント間予測の対象を何にするかによって、次の３通りに分けることができる。つまり、（１）色コンポーネント間予測の対象がフレーム内予測残差信号の場合、（２）色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用しない）、（３）色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用する）に分けることができる。
【００１８】
前記（２）、（３）は後で説明するとして、前記（１）の場合の実施形態（第１実施形態）について以下に説明する。図１は、該第１実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図示されているように、入力画像１１が入力してくると、イントラ予測部１２は、マクロブロック毎にフレーム内予測を適用しイントラ、またはフレーム内（以下、イントラと呼ぶ）予測残差信号ａを前処理解析部１３へ出力すると共に、イントラ予測画像ｂを作成する。前処理解析部１３では、イントラ予測残差信号ａを処理し、色コンポーネント間予測の基準信号、第１の非基準信号、第２番目以降の非基準信号を決定する。
【００２０】
該色コンポーネント間予測の基準信号としては、例えば前処理解析部１３で求めることができる色コンポーネントの解像度に従い、解像度の最も大きい色コンポーネントを選択する。４：４：４形式のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）信号の場合にはＧ信号が、また４：２：２形式のＹ（輝度）、Ｃｂ（色差），Ｃｒ（色差）信号の場合にはＹ信号が、基準信号となり、残りの信号が非基準信号となる場合が多い。
【００２１】
また、前記残りの信号のうちのどの信号を第１の非基準信号、第２の非基準信号とするかの処理の一例を、図２のフローチャートで説明する。
【００２２】
ステップＳ１では、前記非基準信号のフレーム内予測残差信号を取得する。この予測残差信号を、それぞれDiff1(i，j)、Diff2(i，j)とする。ステップＳ２では、基準信号のフレーム内予測残差信号を取得する。この予測残差信号を、Diff0(i，j)とする。次いで、ステップＳ３では、Diff0(i，j)とDiff1(i，j)およびDiff0(i，j)とDiff2(i，j)の相互相関係数を求める。該相互相関係数を、それぞれ、Corr1、Corr2とする。ステップＳ４では、前記相互相関係数Corr1、Corr2を比較し、Corr1＞Corr2ならばステップＳ５に進んで、予測残差信号Diff1(i，j)の非基準信号を第１、予測残差信号Diff2(i，j)の非基準信号を第２とする。一方、Corr1＜Corr2ならばステップＳ６に進んで、予測残差信号Diff2(i，j)の非基準信号を第１、予測残差信号Diff1(i，j)の非基準信号を第２とする。つまり、基準信号のフレーム内予測残差と相関の大きいフレーム内予測残差を有する非基準信号を第１とする。
【００２３】
次に、基準信号選択部１４では、基準信号の色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ１を出力する。基準信号の予測残差信号ｃ１は、ＤＣＴ部１５，量子化部１６および可変長符号化部１７により符号化処理されて出力される。また、前記量子化部１６の出力を局所復号して、基準残差信号１８を得る。該基準残差信号１８は、色コンポーネント間予測部２１、３２に送られる。
【００２４】
次に、前記基準信号選択部１４は、第１の非基準信号色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ２を出力する。該予測残差信号ｃ２は、色コンポーネント間予測部２１と減算部２３に入力される。色コンポーネント間予測部２１は、前記基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、予測係数ｄ２を出力すると共に残差予測画像２２を生成する。減算部２３は、予測残差信号ｃ２から前記残差予測画像２２を減算することで、予測残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２を得る。この色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２は、次に、ＤＣＴ部２４，量子化部２５および可変長符号化部２６に送られ、前記予測係数ｄ２と共に符号化されて出力される。また、前記量子化部２５の出力を局所復号して、色コンポーネント間予測誤差成分２７を得る。
【００２５】
次に、前記基準信号選択部１４は、第２の非基準信号色コンポーネントを選択し、その予測残差信号ｃ３を出力する。減算部３１は、予測残差信号ｃ３から色コンポーネント間予測誤差成分２７を減算することで、補正後残差信号ｄ３を得る。色コンポーネント間予測部３２は、前記基準残差信号１８を参照した線形変換により予測し、予測係数ｅ３を出力すると共に残差予測画像３３を生成する。次いで、減算部３４は、前記補正後残差信号ｄ３から前記補正後残差予測画像３３を減算して、補正後残差信号ｄ３の色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３を取得する。続いて、この色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３は、ＤＣＴ部３５，量子化部３６および可変長符号化部３７に送られ、前記予測係数ｅ３と共に符号化されて出力される。
【００２６】
前記基準信号、第１、第２の非基準信号の符号化出力には、それぞれの信号を表すフラグなどの識別情報が付加されて出力される。
【００２７】
上記の符号化装置によれば、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７を用いて補正後残差信号ｄ３を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測誤差成分２７を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。
【００２８】
以上は、符号化装置の構成と動作の説明であったが、次に該符号化装置に対応する復号装置を、図３を参照して説明する。図３は、該復号装置の概略の構成を示すブロック図である。
【００２９】
前記符号化装置により圧縮されたストリーム、つまり入力ストリーム４１が入力してくると、基準信号判別部４２は該ストリームに付加されている前記識別情報により、基準信号、第１、第２の非基準信号の判別を行う。
【００３０】
基準信号の符号化データｃ４は、可変長復号部４３に送られて部分的に復号され、フレーム内予測残差信号ｄ４は逆量子化部４４へ、またイントラ予測方法ｅ４はイントラ予測部４８へ送られる。前記フレーム内予測残差信号ｄ４は、逆量子化部４４、逆ＤＣＴ部４５で局所復号されて基準残差信号４６となる。また、イントラ予測部４８は、イントラ予測方法ｅ４を用いてイントラ予測画像４９を生成し、該イントラ予測画像４９は、加算部４７で前記基準残差信号４６と加算されて復号画像５０になる。該復号画像５０は出力されると共に、イントラ予測部４８に送られる。前記基準残差信号４６は、色コンポーネント間予測部５５、７５にも入力される。
【００３１】
次に、可変長復号部５１は、第１の非基準信号の符号化データｃ５を部分的に復号し、フレーム内予測残差信号の符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ５、予測係数ｅ５およびイントラ予測方法ｆ５を出力する。符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ５は逆量子化部５２，逆ＤＣＴ部５３で復号されて色コンポーネント間予測誤差成分５４となる。該色コンポーネント間予測誤差成分５４は、加算部５７と７９へ送られる。色コンポーネント間予測部５５は前記予測係数ｅ５に従って前記基準残差信号４６を線形変換し、残差予測画像５６を生成する。加算部５７は、前記残差予測画像５６を色コンポーネント間予測誤差成分５４に加算して復号残差画像５８を得る。次に、イントラ予測部５９は、前記可変長復号部５１から得たイントラ予測方法ｆ５に基づいて近傍の復号画像を参照してイントラ予測処理を行い、イントラ予測画像６０を生成する。加算部６１は、該イントラ予測画像６０を前記復号残差画像５８に加算することにより、復号画像６２を得る。該復号画像６２は出力されると共にイントラ予測部５９に送られる。
【００３２】
次に、可変長復号部７１は、第２の非基準信号の符号化データｃ６を部分的に復号し、フレーム内予測残差信号の符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ６、予測係数ｅ６およびイントラ予測方法ｆ６を出力する。符号化色コンポーネント間予測誤差成分ｄ６は逆量子化部７２，逆ＤＣＴ部７３で復号されて色コンポーネント間予測誤差成分７４となる。該色コンポーネント間予測誤差成分７４は、加算部７７へ送られる。色コンポーネント間予測部７５は前記予測係数ｅ６に従って前記基準残差信号４６を線形変換し、補正前残差予測画像７６を生成する。この「補正前」は、前記第１の非基準信号によって補正される前であることを意味する。加算部７７は、前記補正前残差予測画像７６を色コンポーネント間予測誤差成分７４に加算して復号補正前残差画像７８を得る。次に、加算部７９は、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分５４を復号補正前残差画像７８に加算することで復号残差画像８０を得る。次いで、イントラ予測部８１は、前記可変長復号部７１から得たイントラ予測方法ｆ６に基づいて近傍の復号画像を参照してイントラ予測処理を行い、イントラ予測画像８２を生成する。加算部８３は、該イントラ予測画像８２を前記復号残差信号８０に加算することにより、復号画像８４を得る。該復号画像８４は出力されると共にイントラ予測部８１に送られる。
【００３３】
以上のようにして、図１の符号化装置で符号化された画像信号は、適応的にまたは効率よく復号されることができる。
【００３４】
なお、前記の符号化および復号装置では、１つの基準信号と２つの非基準信号の画像信号について説明したが、本実施形態はこれに限定されず、３以上の非基準信号をもつ画像信号に対しても同様に適用できる。また、参照先のサンプル数や予測方式が異なる場合には、前記特許文献３の手段を活用した上で、色コンポーネント間予測を適用するようにすればよい。これらのことは、以下の実施形態でも同様である。
【００３５】
次に、前記（２）の色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用しない）の第２実施形態について、図４〜６を参照して説明する。図４は、符号化装置のブロック図、図６は復号装置のブロック図である。この実施形態は、前記第１実施形態の「フレーム内予測残差信号」を「画像信号」と読み替えればよいので、第１実施形態と違うところだけ説明することにする。また、図４〜６において、それぞれ図１〜３と対応する機能部は、ダッシュ（'）を付けて表すものとする。
【００３６】
前処理解析部１３'では、入力画像１１'を処理し、色コンポーネント間予測の基準信号、第１の非基準信号、および第２番目以降の非基準信号を決定する。色コンポーネント間予測の基準信号としては、例えば該前処理解析部１３'で求めることができる色コンポーネントの解像度に従い、解像度の最も大きい色コンポーネントを選択する。
【００３７】
基準信号選択部１４'は、図５のステップＳ１'〜Ｓ６'の処理により、第１の非基準信号、第２の非基準信号を決定する。図５の処理は、図２の処理において、「フレーム内予測残差信号」を「画像信号」と読み替えただけであるので、説明を省略する。
【００３８】
基準信号の画像信号ｃ１'は、イントラ予測部１２'に送られイントラ予測される。イントラ予測部１２'から出力されたイントラ予測残差信号ｄ１'は、ＤＣＴ部１５'、量子化部１６'、および可変長符号化部１７'に送られて符号化され、出力される。また、前記イントラ予測部１２'により得られたイントラ予測画像１９は局所復号された予測残差信号ｄ１'と加算部２０で加算され基準画像信号１８'を得る。該基準画像信号１８'は、色コンポーネント間予測部２１'、３２'へ送られる。
【００３９】
該色コンポーネント間予測部２１'では、第１の非基準信号の画像信号ｃ２'と前記基準画像信号１８'との色コンポーネント間予測を行い、予測画像２２'と予測係数ｄ２'を出力する。減算部２３'は、第１の非基準の画像信号ｃ２'から予測画像２２'を減算し、画像信号の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２'を得る。この予測誤差成分ｅ２'は、次に、ＤＣＴ部２４'，量子化部２５'および可変長符号化部２６'に送られ、前記予測係数ｄ２'と共に符号化されて出力される。また、前記量子化部２５'の出力を局所復号して、色コンポーネント間予測誤差成分２７'を得る。
【００４０】
次に、第２の非基準信号の画像信号ｃ３'は、減算部３１'で前記色コンポーネント間予測誤差成分２７'を減算され、補正後画像誤差信号ｄ３'を得る。色コンポーネント間予測部３２'は、前記基準画像信号１８'を参照した線形変換により予測し、予測係数ｅ３'を出力すると共に残差予測画像３３'を生成する。次いで、減算部３４'は、前記補正後画像誤差信号ｄ３'から前記補正後予測画像３３'を減算して、補正後画像誤差信号ｄ３'の色コンポーネント間予測画像成分ｆ３'を取得する。続いて、この色コンポーネント間予測誤差成分ｆ３'は、ＤＣＴ部３５'，量子化部３６'および可変長符号化部３７'に送られ、前記予測係数ｅ３'と共に符号化されて出力される。
【００４１】
以上のようにして、色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合の符号化処理が行われる。また、この符号化装置においては、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分２７'を用いて補正後残差信号ｄ３'を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測誤差成分２７'を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになる。
【００４２】
次に、図６の復号装置では、入力ストリーム４１'は、基準信号判別部４２'で該ストリームに付加されている識別情報により、基準信号、第１、第２の非基準信号の判別を行う。基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ４'は可変長復号部４３'で部分的に復号され、部分的復号残差信号ｄ４'は逆量子化部４４'へ、またイントラ予測方法ｅ４'はイントラ予測部４８'へ送られる。前記部分的復号残差信号ｄ４'は逆量子化部４４'で逆量子化され、逆ＤＣＴ部４５'で逆ＤＣＴされて残差信号４６'とされる。また、イントラ予測部４８'は、イントラ予測方法ｅ４'を用いてイントラ予測画像４９'を生成し、該イントラ予測画像４９'は、加算部４７'で前記残差信号４６'と加算されて復号画像になる。該復号画像は出力されると共に、イントラ予測部４８'に送られる。また、該復号画像は、基準復号画像５０'として色コンポーネント間予測部５５'、７５'に送られる。
【００４３】
次に、第１の非基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ５'は可変長復号部５１'に続く処理部５２'〜５７'により、また第２の非基準信号のストリーム（符号化信号）ｃ６'は可変長復号部７１'に続く処理部７２'〜７９'により復号処理されるが、詳細な説明は省略する。
【００４４】
上記の復号装置は、第２の非基準信号の復号補正前画像７８'が、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測誤差成分５４'と加算されて最終的に復号される。このため、図４の符号化装置で符号化された画像信号に適合した復号を、効率的に行うことができる。
【００４５】
次に、前記（３）の色コンポーネント間予測の対象がフレーム画像信号の場合（フレーム内予測を併用する）の第３実施形態について、図７，８を参照して説明する。図７は、符号化装置のブロック図、図８は復号装置のブロック図である。この実施形態は、前記第２実施形態の符号化処理段階で、符号化対象に色コンポーネント内でのフレーム内予測を適用した上でその誤差信号を符号化対象としたものである。
【００４６】
図７の符号化装置が図４の符号化装置と違う主なところは、点線で囲まれている機能部（符号化対象に色コンポーネント内でのフレーム内予測を適用した上でその誤差信号を得る機能部）が付加されている点であるので、以下では該点線で囲まれている機能部についてのみ説明する。
【００４７】
第１の非基準信号の画像信号ｃ２'の色コンポーネント間予測誤差成分ｅ２'と色コンポーネント間予測残差１０５はイントラ予測部１００に入力され、該イントラ予測部１００はイントラ予測画像１０２を生成する。また、減算部１０１は前記予測誤差成分ｅ２'からイントラ予測画像１０２を減算して色コンポーネント間予測誤差成分ｆ２'を生成する。また、加算部１０４は、イントラ予測画像１０２とイントラ予測残差１０３とを加算し、前記色コンポーネント間予測残差１０５を生成する。前記色コンポーネント間予測誤差成分ｆ２'は、ＤＣＴ部２４'、量子化部２５'および可変長符号化部２６'を介して符号化され、出力される。
【００４８】
前記色コンポーネント間予測残差１０５は、第２の非基準信号の画像信号ｃ３'の処理を行う減算信号３１'にも送られ、減算処理に供される。該減算処理により得られた補正後画像誤差信号ｄ３'は、その後、図４と同様に符号化処理され、出力される。
【００４９】
この実施形態の符号化装置によれば、第２の非基準信号は第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差成分１０５を用いて補正後残差信号ｄ３'を得るようにしているので、該色コンポーネント間予測残差成分１０５を用いないものに比べて第２の非基準信号の予測性能を改善することができるようになり、予測残差信号の符号量を削減できるようになる。
【００５０】
図８は図７の符号化装置に対応する復号装置の構成を示すブロック図である。この復号装置の機能は図３，図６の復号装置の機能と類似しているので、詳細な機能の説明は省略するが、この復号装置によれば、第２の非基準信号の補正前復号画像１３０に、第１の非基準信号から得た色コンポーネント間予測残差１２０を加算して、第２の非基準信号を復号するようにしており、適応的に復号することができるようになる。
【００５１】
以上、本発明を実施形態を参照して説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内の変形は当業者に可能であり、本発明の権利に含まれることは明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１３・・・前処理解析部、１４・・・基準信号選択部、１８・・・基準残差信号、２１、３２・・・色コンポーネント間予測部、２２・・・残差予測画像、２７・・・・色コンポーネント間予測誤差成分、３３・・・補正後残差予測画像、ｃ１，ｃ２，ｃ３・・・残差信号、ｅ２・・・残差信号の色コンポーネント間予測誤差成分、ｄ３・・・補正後残差信号、ｆ３・・・色コンポーネント間予測誤差成分、４２・・・基準信号判別部、４３、５１、７１・・・可変長復号部、４６・・・基準残差信号、５４、７４・・・色コンポーネント間予測誤差成分、５５、７５・・・色コンポーネント間予測部、５６・・・残差予測画像、７６・・・補正前残差予測画像、７８・・・復号補正前残差画像、５８、８０・・・復号残差画像、５０、６２、８４・・・復号画像、１２０・・・色コンポーネント間残差、１３０・・・補正前復号画像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色コンポーネント間予測の基準信号を適応的に設定可能な動画像符号化装置において、
複数の色コンポーネントからなる入力画像信号から基準信号と第１の非基準信号と第２以降の非基準信号とを選択する基準信号選択手段と、
前記第１の非基準信号の符号化においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、
前記第２以降の非基準信号の符号化においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像符号化装置において、
前記第１および第２の手段は色コンポーネント間予測を行い、該色コンポーネント間予測の対象をコンポーネント内でのフレーム内予測残差信号または画像信号そのものとすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動画像符号化装置において、
前記基準信号選択手段は、前記非基準信号の第１、第２以降の区別を、前記色コンポーネント間予測の対象となる信号と、予測参照先となる信号との相関係数を基に、より高い相関を有する色コンポーネントを第１の非基準信号とすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記第２の手段は、前記色コンポーネント間予測の対象となる信号を、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号を考慮して補正した上で、基準信号を参照した色コンポーネント間予測を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動画像符号化装置において、
前記色コンポーネント間予測の対象となる信号の補正は、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号の減算により行うことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項６】
請求項１の動画像符号化装置で符号化された信号の復号装置において、
前記符号化された信号から基準信号、第１の非基準信号および第２以降の非基準信号を判別する判別部と、
前記第１の非基準信号の復号においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、
前記第２以降の非基準信号の復号においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備することを特徴とする復号装置。
【請求項７】
請求項６に記載の復号装置において、
前記第１および第２の手段は色コンポーネント間予測を行い、該色コンポーネント間予測の対象をコンポーネント内でのフレーム内予測残差信号または画像信号そのものとすることを特徴とする復号装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の復号装置において、
前記第２以降の非基準信号の復号において、色コンポーネント間予測の残差信号を、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号を考慮して逆補正した上で、基準信号を参照する色コンポーネント間予測を行うことを特徴とする復号装置。
【請求項９】
請求項８に記載の復号装置において、
前記色コンポーネント間予測の残差信号の逆補正は、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号の加算により行うことを特徴とする復号装置。
【請求項１】
色コンポーネント間予測の基準信号を適応的に設定可能な動画像符号化装置において、
複数の色コンポーネントからなる入力画像信号から基準信号と第１の非基準信号と第２以降の非基準信号とを選択する基準信号選択手段と、
前記第１の非基準信号の符号化においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、
前記第２以降の非基準信号の符号化においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像符号化装置において、
前記第１および第２の手段は色コンポーネント間予測を行い、該色コンポーネント間予測の対象をコンポーネント内でのフレーム内予測残差信号または画像信号そのものとすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動画像符号化装置において、
前記基準信号選択手段は、前記非基準信号の第１、第２以降の区別を、前記色コンポーネント間予測の対象となる信号と、予測参照先となる信号との相関係数を基に、より高い相関を有する色コンポーネントを第１の非基準信号とすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記第２の手段は、前記色コンポーネント間予測の対象となる信号を、第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号を考慮して補正した上で、基準信号を参照した色コンポーネント間予測を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動画像符号化装置において、
前記色コンポーネント間予測の対象となる信号の補正は、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号の減算により行うことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項６】
請求項１の動画像符号化装置で符号化された信号の復号装置において、
前記符号化された信号から基準信号、第１の非基準信号および第２以降の非基準信号を判別する判別部と、
前記第１の非基準信号の復号においては、前記基準信号のみを参照する予測を行う第１の手段と、
前記第２以降の非基準信号の復号においては、前記基準信号と前記第１の非基準信号とを参照する予測を行う第２の手段とを具備することを特徴とする復号装置。
【請求項７】
請求項６に記載の復号装置において、
前記第１および第２の手段は色コンポーネント間予測を行い、該色コンポーネント間予測の対象をコンポーネント内でのフレーム内予測残差信号または画像信号そのものとすることを特徴とする復号装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の復号装置において、
前記第２以降の非基準信号の復号において、色コンポーネント間予測の残差信号を、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号を考慮して逆補正した上で、基準信号を参照する色コンポーネント間予測を行うことを特徴とする復号装置。
【請求項９】
請求項８に記載の復号装置において、
前記色コンポーネント間予測の残差信号の逆補正は、前記第１の非基準信号の色コンポーネント間予測残差信号の加算により行うことを特徴とする復号装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０６３０２（Ｐ２０１３−１０６３０２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０６９４（Ｐ２０１１−２５０６９４）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／超高精細映像符号化技術に関する研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／超高精細映像符号化技術に関する研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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