JP2006262075A

JP2006262075A - Image encoder, method for encoding image and program for encoding image

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Publication number: JP2006262075A
Application number: JP2005076646A
Authority: JP
Inventors: Takae Wakabayashi; 多賀枝若林
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image encoder which can prevent picture deterioration in a block of image information which restricts selectable prediction mode in the case of carrying out intra-prediction encoding. <P>SOLUTION: The image encoder is provided with an intra-prediction part 102 for selecting one of a plurality of prediction modes by each block of image information, carrying out the selected prediction mode to generate prediction image information and outputting a difference value of the generated prediction image information and original image information, a DCT part 104 for generating an orthogonal conversion coefficient by orthogonally converting the difference value inputted from the intra-prediction part 102, a quantization part 10 for quantizing the orthogonal conversion coefficient, and a variable length encoding part 107 for generating encoded information carrying out variable length encoding of the orthogonal conversion coefficient quantized by the quantization part 106. The quantization part 106 quantizes the orthogonal conversion coefficient with a quantization parameter with which picture deterioration is hardly noticeable. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像符号化装置、画像符号化方法、および画像符号化用プログラムに関し、詳細には、画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行う画像符号化装置、画像符号化方法、および画像符号化用プログラムに関する。 The present invention relates to an image encoding device, an image encoding method, and an image encoding program. More specifically, the present invention relates to an image encoding device, an image encoding method, and an image that perform intra prediction encoding of image information in units of blocks. The present invention relates to an encoding program.

近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き予測・補償とにより圧縮するＭＰＥＧなどの方式に準拠した装置が普及している。 In recent years, image information has been handled as digital data. At that time, for the purpose of efficient transmission and storage of information, compression is performed by orthogonal transform such as discrete cosine transform and motion prediction / compensation using redundancy unique to image information. An apparatus conforming to a system such as MPEG is widely used.

特に、ＭＰＥＧ２（ISO/IEC 13818-2）は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマー用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。ＭＰＥＧ２圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４〜８Ｍｂｐｓ、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８〜２２Ｍｂｐｓの符号量（ビットレート）を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。 In particular, MPEG2 (ISO / IEC 13818-2) is defined as a general-purpose image coding system, and is a standard that covers both interlaced and progressively scanned images, standard resolution images, and high-definition images. And widely used in a wide range of applications for consumer use. By using the MPEG2 compression method, for example, a standard resolution interlaced scanning image having 720 × 480 pixels is 4 to 8 Mbps, and a high resolution interlaced scanning image having 1920 × 1088 pixels is 18 to 22 Mbps. (Bit rate) can be assigned to achieve a high compression rate and good image quality.

ＭＰＥＧ２は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、ＭＰＥＧ１より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してＭＰＥＧ４符号化方式の標準化が行われた。 MPEG2 was mainly intended for high-quality encoding suitable for broadcasting, but did not support encoding methods with a lower code amount (bit rate) than MPEG1, that is, a higher compression rate. With the widespread use of mobile terminals, the need for such an encoding system is expected to increase in the future, and the MPEG4 encoding system has been standardized accordingly.

さらに、近年、テレビ会議用の画像符号化を当初の目的として、Ｈ.２６４（ITU-T Q6/16 VCEG）符号化方式の標準化が行われた。Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式に比して、その符号化、復号により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。 Furthermore, in recent years, standardization of the H.264 (ITU-T Q6 / 16 VCEG) encoding method has been performed with the initial purpose of image encoding for video conferencing. H. H.264 is known to achieve higher encoding efficiency than a conventional encoding method such as MPEG2 or MPEG4, although a larger amount of calculation is required for encoding and decoding.

Ｈ．２６４では、ブロックの周辺の画素から予測画像を生成してその差分を符号化するというイントラ予測符号化が採用されている。Ｈ．２６４のイントラ予測符号化では、４×４画素ブロック単位に予測を行うイントラ４×４予測モードと、１６×１６画素ブロック（マクロブロック）単位で予測を行うイントラ１６×１６予測モードとの２つの予測方式が用いられている。 H. In H.264, intra prediction encoding is used in which a prediction image is generated from pixels around a block and the difference is encoded. H. In the H.264 intra prediction encoding, there are two types of intra 4 × 4 prediction mode in which prediction is performed in units of 4 × 4 pixel blocks and intra 16 × 16 prediction mode in which prediction is performed in units of 16 × 16 pixel blocks (macroblocks). A prediction scheme is used.

１．イントラ４×４予測モードは、以下の９つの予測モードがある。図４は、イントラ予測の処理対象となる４×４画素ブロックに属する画素データａ〜ｐと、当該ブロックの周囲に位置するブロックの画素データＡ〜Ｑとの位置関係を説明するための図である。図５は、９つの予測モードの予測方向を説明するための図である。
（１）Ｍｏｄｅ０（Ｖｅｒｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（２）Ｍｏｄｅ１（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（３）Ｍｏｄｅ２（ＤＣｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（４）Ｍｏｄｅ３（Ｄｉａｇｏｎａｌｄｏｗｎ／ｌｅｆｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（５）Ｍｏｄｅ４（Ｄｉａｇｏｎａｌｄｏｗｎ／ｒｉｇｈｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（６）Ｍｏｄｅ５（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｌｅｆｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（７）Ｍｏｄｅ６（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｄｏｗｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（８）Ｍｏｄｅ７（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｒｉｇｈｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
（９）Ｍｏｄｅ８（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｕｐｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ） 1. The intra 4 × 4 prediction mode has the following nine prediction modes. FIG. 4 is a diagram for explaining the positional relationship between the pixel data a to p belonging to a 4 × 4 pixel block to be processed for intra prediction and the pixel data A to Q of blocks located around the block. is there. FIG. 5 is a diagram for explaining the prediction directions of the nine prediction modes.
(1) Mode 0 (Vertical prediction)
(2) Mode 1 (Horizontal prediction)
(3) Mode2 (DC prediction)
(4) Mode3 (Diagonal down / left prediction)
(5) Mode4 (Diagonal down / right prediction)
(6) Mode 5 (Vertical-left prediction)
(7) Mode 6 (Horizontal-down prediction)
(8) Mode7 (Vertical-right prediction)
(9) Mode 8 (Horizontal-up prediction)

ここでは一例として、Ｍｏｄｅ１とＭｏｄｅ２を簡単に説明する。図６は、Ｍｏｄｅ１を説明するための図である。図６において、画素ａ，ｂ，ｃ，ｄには、左辺隣接画素Ｉが、画素ａ，ｂ，ｃ，ｄには、左辺隣接画素Ｉを、画素ｅ，ｆ，ｇ，ｈには、左辺隣接画素Ｊを、画素ｉ，ｊ，ｋ，ｌには、左辺隣接画素Ｋを、画素ｍ，ｎ，ｏ，ｐには、左辺隣接画素Ｌを予測値として適用する。 Here, Mode 1 and Mode 2 will be briefly described as an example. FIG. 6 is a diagram for explaining Mode1. In FIG. 6, pixels a, b, c, and d have a left side adjacent pixel I, pixels a, b, c, and d have a left side adjacent pixel I, and pixels e, f, g, and h have a left side. The adjacent pixel J is applied as a predicted value to the pixels i, j, k, and l, and the left side adjacent pixel K is applied to the pixels m, n, o, and p as predicted values.

Ｍｏｄｅ２は、基本は、上辺と左辺に隣接する計８個の画素値の平均値を適用するが、上辺の画素が利用不可の場合は、左辺の画素の平均値を、左辺の画素が利用不可の場合は、上辺の画素の平均値を適用する。また、上辺の画素、左辺の画素、共に利用不可の場合は、下式（１）により求めた値を適用する。 In Mode 2, the average value of a total of eight pixel values adjacent to the upper side and the left side is basically applied, but when the upper side pixel is unavailable, the left side pixel cannot be used as the average value of the left side pixel. In this case, the average value of the pixels on the upper side is applied. In addition, when neither the upper side pixel nor the left side pixel can be used, the value obtained by the following equation (1) is applied.

２．イントラ１６×１６予測モードは、以下の４つの予測モードがある。
（１）Ｍｏｄｅ０：Ｖｅｒｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
（２）Ｍｏｄｅ１：Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
（３）Ｍｏｄｅ２：ＤＣｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
（４）Ｍｏｄｅ３：Ｐｌａｎｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ 2. The intra 16 × 16 prediction mode has the following four prediction modes.
(1) Mode 0: Vertical prediction
(2) Mode 1: Horizontal prediction
(3) Mode2: DC prediction
(4) Mode3: Plane prediction

Ｍｏｄｅ０〜Ｍｏｄｅ２は、４×４イントラ予測モードと同様であり、Ｍｏｄｅ０は上辺に隣接する画素値を適用し、Ｍｏｄｅ１は左辺に隣接する画素値を適用する。 Mode 0 to Mode 2 are the same as in the 4 × 4 intra prediction mode, Mode 0 applies a pixel value adjacent to the upper side, and Mode 1 applies a pixel value adjacent to the left side.

Ｍｏｄｅ２は、基本は、上辺と左辺に隣接する計３２個の画素値の平均値を適用するが、上辺の画素が利用不可の場合は、左辺の画素の平均値を、左辺の画素が利用不可の場合は、上辺の画素の平均値を適用し、上辺の画素、左辺の画素、共に利用不可の場合は、下式（２）より求めた値を適用する。 In Mode 2, the average value of a total of 32 pixel values adjacent to the upper side and the left side is applied, but when the upper side pixel is unavailable, the left side pixel cannot be used as the average value of the left side pixel. In this case, the average value of the pixels on the upper side is applied, and when neither the upper side pixel nor the left side pixel is usable, the value obtained from the following equation (2) is applied.

Ｍｏｄｅ３は、下式（３）で予測値を算出する。図７は、１ＭＢ（１６×１６）の画素構成を説明するための図である。Ｐ［ｘ，ｙ］（ｘ、ｙ＝０，．．．，１５）は画素値を示している。 Mode 3 calculates a predicted value by the following equation (3). FIG. 7 is a diagram for explaining a pixel configuration of 1 MB (16 × 16). P [x, y] (x, y = 0,..., 15) indicates a pixel value.

図８は、４×４イントラ予測モードのＭｏｄｅ選択の制限を説明するための図である。図８において、ピクチャを４×４画素ブロックに分割した場合、フレームの枠にあたるＭＢの４×４画素ブロックのうち、斜線の４×４画素ブロックはフレーム外のブロックを参照するモードを選択することができない。ここで、例えば、Ａの４×４画素ブロックに着目すると、上辺に４×４画素ブロックが存在しないため、予測に、上辺に隣接する画素値を使用するＭｏｄｅ０，３，４，５，６，７を使用することができない。すなわち、使用可能なＭｏｄｅは、Ｍｏｄｅ１、２、８のみとなる。また、Ｂの４×４画素ブロックに着目すると、左辺に４×４画素ブロックが存在しないため、予測に、左辺に隣接する画素値を使用するＭｏｄｅ１，４，５，６，８を使用できない。すなわち、使用可能なＭｏｄｅは、Ｍｏｄｅ０，２，３，７のみとなる。 FIG. 8 is a diagram for explaining restrictions on Mode selection in the 4 × 4 intra prediction mode. In FIG. 8, when a picture is divided into 4 × 4 pixel blocks, among the 4 × 4 pixel blocks of MB corresponding to the frame of the frame, a shaded 4 × 4 pixel block selects a mode that refers to a block outside the frame. I can't. Here, for example, when focusing on the 4 × 4 pixel block of A, since there is no 4 × 4 pixel block on the upper side, Modes 0, 3, 4, 5, 6, which use the pixel values adjacent to the upper side for prediction. 7 cannot be used. That is, only Modes 1, 2, and 8 can be used. Focusing on the B 4 × 4 pixel block, since there is no 4 × 4 pixel block on the left side, Modes 1, 4, 5, 6, and 8 that use pixel values adjacent to the left side cannot be used for prediction. That is, Modes that can be used are only Modes 0, 2, 3, and 7.

図９は、１６×１６イントラ予測モードのＭｏｄｅ選択の制限を説明するための図である。図９において、ピクチャを１６×１６画素ブロック（ＭＢ）に分割した場合、フレームの枠にあたるＭＢのうち斜線のＭＢは、フレーム外のブロックを参照するモードを選択することができない。ここで、例えば、ＡのＭＢに着目すると、上部にＭＢが存在しないため、予測に上辺に隣接する画素値を使用するＭｏｄｅ０、３を選択することができない。すなわち、使用可能なＭｏｄｅは、Ｍｏｄｅ１、２のみとなる。 FIG. 9 is a diagram for explaining restrictions on Mode selection in the 16 × 16 intra prediction mode. In FIG. 9, when a picture is divided into 16 × 16 pixel blocks (MB), a shaded MB among MBs corresponding to a frame of a frame cannot select a mode for referring to a block outside the frame. Here, for example, when focusing on the MB of A, since MB does not exist in the upper part, Modes 0 and 3 that use pixel values adjacent to the upper side for prediction cannot be selected. That is, only Modes 1 and 2 can be used.

このように、Ｈ．２６４のイントラ予測符号化では、フレームの枠に相当するブロックにおいては、選択可能な予測モードが制限されるため、画質劣化が生じるという問題がある。なお、イントラ符号化で画質劣化を防止する技術として、例えば、特許文献１が公知である。 In this way, H.C. In the intra prediction encoding of H.264, there is a problem that image quality deterioration occurs in a block corresponding to a frame of a frame because selectable prediction modes are limited. For example, Patent Document 1 is known as a technique for preventing image quality degradation by intra coding.

特開２０００−０５９７７９号公報JP 2000-059779 A

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、イントラ予測符号化を行う場合に、選択可能な予測モードが制限される画像情報のブロックの画質低下を防止することが可能な画像符号化装置、符号化方法、および符号化用プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an image encoding device capable of preventing deterioration in image quality of a block of image information in which selectable prediction modes are limited when performing intra prediction encoding. An object is to provide an encoding method and an encoding program.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行う画像符号化装置において、前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化手段と、前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換手段と、前記直交変換係数を量子化する量子化手段と、前記量子化手段で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化手段と、を備え、前記量子化手段は、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides an image encoding apparatus that performs intra prediction encoding of image information in units of blocks, and includes a plurality of prediction modes for each block of the image information. An intra prediction encoding unit that selects one prediction mode, generates the predicted image information by executing the selected prediction mode, and outputs a difference value between the generated predicted image information and the original image information; Orthogonal transformation means for orthogonal transformation of difference values to generate orthogonal transformation coefficients, quantization means for quantizing the orthogonal transformation coefficients, and coding information obtained by encoding the orthogonal transformation coefficients quantized by the quantization means Encoding means for generating the orthogonal transform, the quantization means for the block of image information for which the selection of the prediction mode is restricted, the orthogonal transform with a quantization parameter in which image quality degradation is not conspicuous The number and wherein the quantizing.

また、本発明は、画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行う画像符号化方法において、前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化工程と、前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換工程と、前記直交変換係数を量子化する量子化工程と、前記量子化工程で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化工程と、を含み、前記量子化工程では、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする。 In the image coding method for performing intra prediction coding of image information in units of blocks, the present invention selects one prediction mode from a plurality of prediction modes for each block of the image information, and selects the selected one. An intra prediction encoding process for generating prediction image information by executing a prediction mode and outputting a difference value between the generated prediction image information and original image information, and generating an orthogonal transform coefficient by orthogonally transforming the difference value An orthogonal transform step, a quantization step for quantizing the orthogonal transform coefficient, and an encoding step for encoding the orthogonal transform coefficient quantized in the quantization step to generate encoded information, In the quantization step, the orthogonal transform coefficient is quantized with a quantization parameter in which image quality deterioration is not conspicuous for a block of image information for which selection of the prediction mode is limited.

また、本発明は、コンピュータに、画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行わせる画像符号化用プログラムにおいて、前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化工程と、前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換工程と、前記直交変換係数を量子化し、その際、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化する量子化工程と、前記量子化工程で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image coding program that causes a computer to perform intra prediction coding of image information in units of blocks, and selects one prediction mode from a plurality of prediction modes for each block of the image information. And executing the selected prediction mode to generate prediction image information, and outputting the difference value between the generated prediction image information and the original image information, and orthogonally transforming the difference value. An orthogonal transform step for generating an orthogonal transform coefficient, and the orthogonal transform coefficient is quantized, and the orthogonal transform coefficient is quantized with a quantization parameter that is less noticeable in image quality degradation for a block of image information in which selection of the prediction mode is restricted. A quantization process for quantizing the transform coefficient, and an encoding process for generating encoded information by encoding the orthogonal transform coefficient quantized in the quantization process. Characterized in that to execute the.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像符号化装置、画像符号化方法、および画像符号化用プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。 Exemplary embodiments of an image encoding device, an image encoding method, and an image encoding program according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

図１は、本発明の一実施例に係る画像符号化装置１００の概略の構成例を示す図である。同図に示す画像符号化装置１００では、一例として、Ｈ．２６４形式の符号化情報を生成する場合について説明する。画像符号化装置１００は、ＭＢモード判定部１０１と、イントラ予測部１０２と、インター予測部１０３と、ＤＣＴ部１０４と、量子化パラメータ判定部１０５と、量子化部１０６と、可変長符号化部１０７とを備えている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of an image encoding device 100 according to an embodiment of the present invention. In the image encoding apparatus 100 shown in FIG. A case where H.264 format encoded information is generated will be described. The image coding apparatus 100 includes an MB mode determination unit 101, an intra prediction unit 102, an inter prediction unit 103, a DCT unit 104, a quantization parameter determination unit 105, a quantization unit 106, and a variable length coding unit. 107.

ＭＢモード判定部１０１は、入力される画像情報のフレームのマクロブロックＭＢのＭＢモードを判定し、イントラ（画像内）符号化が行われるマクロブロックＭＢに関しては、イントラ予測部１０２および量子化パラメータ判定部１０５に出力し、インター（画像間）符号化が行われるマクロブロックＭＢに関しては、インター予測部１０３に出力する。 The MB mode determination unit 101 determines the MB mode of the macroblock MB of the frame of the input image information, and for the macroblock MB subjected to intra (intra-image) encoding, the intra prediction unit 102 and the quantization parameter determination The macro block MB that is output to the unit 105 and subjected to inter (inter-picture) encoding is output to the inter prediction unit 103.

イントラ予測部１０２は、イントラ符号化する画像情報の場合は、符号化するマクロブロックの近傍の既に符号化が終了した画素値から予測画像情報を生成し、その予測画像情報と原画像情報との差分値をＤＣＴ部１０４に出力する。イントラ予測部１０２は、予測画像情報を生成する場合に、イントラ４×４予測モードの場合は、Ｍｏｄｅ０（Ｖｅｒｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ１（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ２（ＤＣｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ３（Ｄｉａｇｏｎａｌｄｏｗｎ／ｌｅｆｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ４（Ｄｉａｇｏｎａｌｄｏｗｎ／ｒｉｇｈｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ５（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｌｅｆｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ６（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｄｏｗｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ７（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｒｉｇｈｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ８（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｕｐｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）の中から最適なモードを選択し、また、イントラ１６×１６予測モードの場合は、Ｍｏｄｅ０（Ｖｅｒｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ１（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ２（ＤＣｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、Ｍｏｄｅ３（Ｐｌａｎｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）の中から最適なモードを選択する。 In the case of image information to be intra-encoded, the intra prediction unit 102 generates predicted image information from pixel values that have already been encoded in the vicinity of the macroblock to be encoded, and the predicted image information and the original image information The difference value is output to the DCT unit 104. The intra prediction unit 102 generates prediction image information, and in the case of the intra 4 × 4 prediction mode, the mode 0 (vertical prediction), the mode 1 (horizontal prediction), the mode 2 (DC prediction), and the mode 3 (diagonal down / left prediction). ), Mode 4 (Diagonal down / right prediction), Mode 5 (Vertical-left prediction), Mode 6 (Horizontal-down prediction), Mode 7 (Vertical-right prediction), Mode 7 (Vertical-right prediction), Mode 7 (Vertical-right prediction) And-option, also in the case of the intra 16 × 16 prediction mode, Mode0 (Vertical prediction), Mode1 (Horizontal prediction), Mode2 (DC prediction), selects the best mode from among Mode3 (Plane prediction).

インター予測部１０３は、インター符号化する画像情報の場合は、符号化するマクロブロックＭＢに対して、動き予測・補償処理を施して予測画像情報を生成し、その予測画像情報と原画像情報との差分値をＤＣＴ部１０４に出力する。 In the case of image information to be inter-coded, the inter prediction unit 103 performs motion prediction / compensation processing on the macroblock MB to be encoded to generate predicted image information, and the predicted image information, the original image information, Are output to the DCT unit 104.

ＤＣＴ部１０４は、イントラ予測部１０２またはインター予測部１０３の演算部２０７から入力される差分値に対してＤＣＴ処理を施し、その結果得られるＤＣＴ係数を量子化部１０６に出力する。 The DCT unit 104 performs DCT processing on the difference value input from the calculation unit 207 of the intra prediction unit 102 or the inter prediction unit 103, and outputs the DCT coefficient obtained as a result to the quantization unit 106.

量子化パラメータ判定部１０５は、画像情報が入力され、処理対象マクロブロックＭＢがイントラ予測でフレームの上辺または左辺である場合に画質劣化が生じるか否かを判定し、画質劣化が生じると判定した場合には、処理対象マクロブロックＭＢに対して画質劣化が目立ち難くなるような量子化パラメータＱ（例えば、量子化ステップ）を設定させるための量子化パラメータ制御信号を量子化部１０６に出力する。すなわち、量子化パラメータ判定部１０５は、イントラ予測を使用した場合、処理対象マクロブロックＭＢがイントラ予測でフレームの上辺または左辺である場合には、予測モードが制限されるため、この予測モードの制限に起因する画質劣化を防止するために、画質劣化が目立ち難くなるような量子化パラメータＱで、量子化部１０６に量子化を行わせる。量子化パラメータ判定部１０５の詳細な処理内容は後述する（図２参照）。 The quantization parameter determination unit 105 determines whether or not image quality deterioration occurs when image information is input and the processing target macroblock MB is the upper side or the left side of the frame in the intra prediction, and determines that the image quality deterioration occurs. In this case, a quantization parameter control signal for setting a quantization parameter Q (for example, a quantization step) that makes image quality degradation inconspicuous for the processing target macroblock MB is output to the quantization unit 106. That is, when the intra prediction is used, the quantization parameter determination unit 105 limits the prediction mode when the processing target macroblock MB is the upper side or the left side of the frame in the intra prediction. In order to prevent image quality degradation caused by the above, the quantization unit 106 performs quantization with a quantization parameter Q that makes the image quality degradation less noticeable. Detailed processing contents of the quantization parameter determination unit 105 will be described later (see FIG. 2).

量子化部１０６は、入力されるＤＣＴ係数を所定の量子化パラメータで量子化し、量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化部１０７およびインター予測部１０３の逆量子化部２０１に出力する。また、量子化部１０６は、量子化パラメータ判定部１０５から入力される量子化パラメータ制御信号に基づいて、処理対象マクロブロックＭＢがイントラ予測でフレームの上辺または左辺である場合において画質劣化が生じると判定された場合には、画質劣化を改善するような量子化を行う。 The quantization unit 106 quantizes the input DCT coefficient with a predetermined quantization parameter, and outputs the quantized DCT coefficient to the variable length coding unit 107 and the inverse quantization unit 201 of the inter prediction unit 103. Further, the quantization unit 106 determines that image quality degradation occurs when the processing target macroblock MB is the upper side or the left side of the frame in the intra prediction based on the quantization parameter control signal input from the quantization parameter determination unit 105. If it is determined, quantization is performed so as to improve image quality degradation.

可変長符号化部１０７は、量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、符号化情報（Ｈ．２６４ビットストリーム）として出力する。 The variable length coding unit 107 performs variable length coding on the quantized DCT coefficient and outputs it as encoded information (H.264 bit stream).

インター予測部１０３は、逆量子化部２０１と、逆ＤＣＴ部２０２と、演算部２０３と、フレームメモリ２０４と、動き検出部２０５と、動き補償部２０６と、演算部２０７とを備えている。 The inter prediction unit 103 includes an inverse quantization unit 201, an inverse DCT unit 202, a calculation unit 203, a frame memory 204, a motion detection unit 205, a motion compensation unit 206, and a calculation unit 207.

演算部２０７は、ＭＢモード判定部１０１から入力される原画像情報と、動き補償部２０６から入力される予測画像情報との差分値を演算して、ＤＣＴ部１０４に出力する。 The calculation unit 207 calculates a difference value between the original image information input from the MB mode determination unit 101 and the predicted image information input from the motion compensation unit 206 and outputs the difference value to the DCT unit 104.

逆量子化部２０１は、量子化部１０６から入力される量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、得られたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ部２０２に出力する。逆ＤＣＴ部２０２は、ＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ処理して、演算部２０３に出力する。 The inverse quantization unit 201 inversely quantizes the quantized DCT coefficient input from the quantization unit 106 and outputs the obtained DCT coefficient to the inverse DCT unit 202. The inverse DCT unit 202 performs inverse DCT processing on the DCT coefficient and outputs the result to the arithmetic unit 203.

演算部２０３は、逆ＤＣＴ部２０２からの出力情報と動き補償部２０６からの予測画像情報とを加算し、元の画像情報を局所復号する。この局所復号された画像情報は、フレームメモリ２０４に出力されて記憶され、予測画像情報を作成する際に利用される。 The calculation unit 203 adds the output information from the inverse DCT unit 202 and the predicted image information from the motion compensation unit 206, and locally decodes the original image information. This locally decoded image information is output to and stored in the frame memory 204, and is used when creating predicted image information.

動き検出部２０５は、ＭＢモード判定部１０１から入力される画像情報の処理対象マクロブロックＭＢの動きベクトルＭＶの検出を行う。動き検出部２０５は、フレームメモリ２０４に格納されている過去の符号化済みフレーム画像（以降、「参照フレーム」と称する）の所定の探索範囲において、現ブロックに類似する部分（以降、「動き予測データ」と称する）を探索し、現ブロックから動き予測データへの二次元の空間的移動量を動きベクトルＭＶとして検出する。動き検出部２０５は、検出した動きベクトルＭＶを、動き補償部２０６及び可変長符号化部１０７に出力する。 The motion detection unit 205 detects the motion vector MV of the processing target macroblock MB of the image information input from the MB mode determination unit 101. The motion detection unit 205 is a portion similar to the current block (hereinafter referred to as “motion prediction”) in a predetermined search range of past encoded frame images (hereinafter referred to as “reference frames”) stored in the frame memory 204. 2), and a two-dimensional spatial movement amount from the current block to the motion prediction data is detected as a motion vector MV. The motion detection unit 205 outputs the detected motion vector MV to the motion compensation unit 206 and the variable length coding unit 107.

動き補償部２０６は、動き検出部２０５から入力される動きベクトルＭＶとフレームメモリ２０４に格納されている参照フレームとを用いて、予測画像情報を生成して、演算部２０７に出力する。 The motion compensation unit 206 generates predicted image information using the motion vector MV input from the motion detection unit 205 and the reference frame stored in the frame memory 204, and outputs the prediction image information to the calculation unit 207.

図２は、量子化パラメータ判定部１０５の量子化パラメータＱの判定処理を説明するためのフローチャートである。図２において、Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ｗはピクチャ幅（Ｐｉｘｅｌ）、ＭＢ＿ｓｉｚｅはマクロブロックサイズ（Ｐｉｘｅｌ）、ＭＢ＿Ｎｏはマクロブロック番号、ＭＢ＿ＣｏｍｐｌｅｘｉｔｙはマクロブロックＭＢの複雑度（Ａｃｔｉｖｉｔｙなど）、ＭＢ＿ｌｕｍａはマクロブロックＭＢの輝度値を示している。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the quantization parameter Q determination processing of the quantization parameter determination unit 105. In FIG. 2, Picture_W is the picture width (Pixel), MB_size is the macroblock size (Pixel), MB_No is the macroblock number, MB_Complexity is the complexity (Activity) of the macroblock MB, and MB_luma is the luminance value of the macroblock MB. ing.

量子化パラメータ判定部１０５は、まず、処理対象のマクロブロックＭＢが、ＭＢ＿Ｎｏ＜Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ｗ／ＭＢ＿ｓｉｚｅまたはＰｉｃｔｕｒｅ＿Ｗ％ＭＢ＿Ｎｏ＝＝０であるか否か、すなわち、フレームの上辺または左辺であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、処理対象のマクロブロックがフレームの上辺または左辺であるか否かを判定しているのは、予測モードの選択が制限されるブロックを検出するためである。上述したように、フレームの上辺または左辺のブロックは予測モードが制限される。 First, the quantization parameter determination unit 105 determines whether or not the macro block MB to be processed is MB_No <Picture_W / MB_size or Picture_W% MB_No == 0, that is, whether it is the upper side or the left side of the frame. (Step S1). Here, the reason why it is determined whether or not the macroblock to be processed is the upper side or the left side of the frame is to detect a block in which selection of the prediction mode is restricted. As described above, the prediction mode of the block on the upper side or the left side of the frame is limited.

量子化パラメータ判定部１０５は、処理対象のマクロブロックＭＢが、ＭＢ＿Ｎｏ＜Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ｗ／ＭＢ＿ｓｉｚｅまたはＰｉｃｔｕｒｅ＿Ｗ％ＭＢ＿Ｎｏ＝＝０である場合、すなわち、フレームの上辺または左辺である場合には（ステップＳ１の「Ｙｅｓ」）、イントラ予測であるか否かを判定する（ステップＳ２）。 When the macroblock MB to be processed is MB_No <Picture_W / MB_size or Picture_W% MB_No == 0, that is, the upper side or the left side of the frame (“Yes” in step S1). ]), It is determined whether or not the intra prediction (step S2).

量子化パラメータ判定部１０５は、イントラ予測である場合には（ステップＳ２の「Ｙｅｓ」）、設定されている量子化パラメータＱ＞閾値Ｎ１であるかを判定し（ステップＳ３）、量子化パラメータＱ＞閾値Ｎ１である場合には（ステップＳ３の「Ｙｅｓ」）、ＭＢＣｏｍｐｌｅｘｉｔｙ＜閾値Ｎ２、かつ、ＭＢ＿ｌｕｍａ＞閾値Ｎ３であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、ＭＢ＿Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ＜閾値Ｎ２、かつ、ＭＢ＿ｌｕｍａ＞閾値Ｎ３であるか否かを判定しているのは、マクロブロックＭＢのＡｃｔｉｖｉｔｙなどが低く複雑度が低い画像で、かつ、輝度値が高い場合には、画質劣化が目立ちやすいためである。人間の視覚特性として、例えば、空などのような平坦な部分においては、視覚的に劣化を感じやすいことは周知の事実であるが、その部分の輝度が低い場合には劣化は感じにくい。すなわち、人間の視覚は、平坦かつ輝度が高い場合に画質劣化を感じやすい。 In the case of intra prediction (“Yes” in step S2), the quantization parameter determination unit 105 determines whether or not the set quantization parameter Q> the threshold value N1 (step S3), and the quantization parameter Q If> threshold N1 (“Yes” in step S3), it is determined whether MB Complexity <threshold N2 and MB_luma> threshold N3 are satisfied (step S4). Here, whether or not MB_Complexity <threshold N2 and MB_luma> threshold N3 is determined is when the macroblock MB has a low activity or the like and has a high luminance value. This is because image quality degradation is conspicuous. As a human visual characteristic, for example, it is a well-known fact that a flat portion such as the sky is visually susceptible to deterioration, but it is difficult to feel deterioration when the luminance of the portion is low. That is, human vision tends to feel image quality degradation when it is flat and has high brightness.

量子化パラメータ判定部１０５は、ＭＢ＿Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ＜閾値Ｎ２、かつ、ＭＢ＿ｌｕｍａ＞閾値Ｎ３である場合（ステップＳ４の「Ｙｅｓ」）、すなわち、処理対象のマクロブロックＭＢの画質劣化が目立ちやすい場合には、量子化パラメータＱを下げ（ステップＳ５）、処理対象マクロブロックＭＢに対して画質劣化が目立ち難くなるような、すなわち、低い量子化パラメータＱ（例えば、細かい量子化ステップ）を設定させるための量子化パラメータ制御信号を量子化部１０６に出力する。 When MB_Complexity <threshold N2 and MB_luma> threshold N3 (“Yes” in step S4), that is, when the image quality degradation of the macroblock MB to be processed is conspicuous, the quantization parameter determination unit 105 The quantization parameter Q is decreased (step S5), and the quantization parameter for setting a low quantization parameter Q (for example, a fine quantization step) is set so that the image quality degradation is not conspicuous with respect to the processing target macroblock MB. The control signal is output to the quantization unit 106.

これに応じて、量子化部１０６では、量子化パラメータ判定部１０５から入力される量子化パラメータ制御信号に基づいて、処理対象マクロブロックＭＢに対して、低い量子化パラメータＱで量子化を行う。このようにして、量子化部１０６では、処理対象マクロブロックＭＢがイントラ予測でフレームの上辺または左辺である場合において画質劣化が目立ち易い画像である場合に、画質劣化を改善するような量子化が行われる。また、本実施例では、ＰピクチャのイントラＭＢについても画質劣化が目立ち難くなるような量子化が行われ、ＰピクチャのイントラＭＢについても有効である。 In response to this, the quantization unit 106 quantizes the processing target macroblock MB with a low quantization parameter Q based on the quantization parameter control signal input from the quantization parameter determination unit 105. In this way, the quantization unit 106 performs quantization that improves the image quality degradation when the processing target macroblock MB is an image in which the image quality degradation is conspicuous when the processing target macroblock MB is the upper side or the left side of the frame. Done. Also, in this embodiment, quantization is performed so that image quality degradation is not noticeable for the intra MB of the P picture, and is effective for the intra MB of the P picture.

なお、上記実施例では、フレームの上辺または左辺のブロックで、かつ、その画像の複雑度が閾値より小さく、かつ、その輝度値が閾値より大きい場合に、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することとしたが、上記ステップＳ４における画像の複雑度および輝度値の判定は、本発明の必須の構成要件ではなく、上記ステップＳ４の処理を省略して、フレームの上辺または左辺のブロックに該当する場合、すなわち、予測モードの選択が制限される場合に、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することにしてもよい。 In the above-described embodiment, the DCT is a quantization parameter in which the image quality deterioration is not noticeable when the block is the upper side or the left side of the frame, the complexity of the image is smaller than the threshold value, and the luminance value is larger than the threshold value. Although the coefficients are quantized, the determination of the image complexity and the luminance value in step S4 is not an essential component of the present invention, and the processing in step S4 is omitted, and the upper side or left side of the frame When the block corresponds to this block, that is, when the selection of the prediction mode is restricted, the DCT coefficient may be quantized with a quantization parameter in which image quality deterioration is not noticeable.

また、上記実施例では、予測モードの選択が制限される場合として、フレームの上辺または左辺のブロックに該当する場合を一例として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、フレームをスライスした場合において、スライス内のブロックで予測モードの選択が制限される場合についても適用可能である。 Further, in the above embodiment, the case where the selection of the prediction mode is limited has been described as an example of the case corresponding to the block on the upper side or the left side of the frame. However, the present invention is not limited to this. This is also applicable to the case where the selection of the prediction mode is limited by the blocks in the slice.

また、処理対象マクロブロックＭＢと隣接するマクロブロックＭＢとの間で、量子化パラメータに差がある場合も違和感を感じやすいので、量子化パラメータ判定部１０５は、隣接マクロブロックＭＢとの関係を考慮して、量子化パラメータを制御することにしてもよい。 In addition, since there is a sense of incongruity even when there is a difference in the quantization parameter between the processing target macroblock MB and the adjacent macroblock MB, the quantization parameter determination unit 105 considers the relationship with the adjacent macroblock MB. Thus, the quantization parameter may be controlled.

以上説明したように、本実施例によれば、イントラ予測部１０２は、画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力し、ＤＣＴ部１０４は、イントラ予測部１０２から入力される差分値をＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成し、量子化部１０６は、ＤＣＴ係数を量子化し、可変長符号化部１０７は、量子化部１０６で量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化して符号化情報を生成し、かつ、上記量子化部１０６は、予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することとしたので、イントラ予測符号化で選択できる予測モードが制限されるブロックに対して、予測モードの選択が制限されることに起因する画質劣化を防止するために、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することができ、イントラ予測符号化を行う場合に、選択可能な予測モードが制限される画像情報のブロックの画質低下を防止することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the intra prediction unit 102 selects one prediction mode from a plurality of prediction modes for each block of image information, and executes the selected prediction mode. Prediction image information is generated, and a difference value between the generated prediction image information and original image information is output. The DCT unit 104 performs DCT conversion on the difference value input from the intra prediction unit 102 to generate a DCT coefficient. The quantization unit 106 quantizes the DCT coefficients, and the variable length coding unit 107 variable-length codes the DCT coefficients quantized by the quantization unit 106 to generate coding information, and the quantization The unit 106 quantizes the DCT coefficient with a quantization parameter in which image quality degradation is not conspicuous for a block of image information for which selection of a prediction mode is restricted. In order to prevent image quality degradation due to restriction of prediction mode selection, the DCT coefficients can be quantized with a quantization parameter that is less noticeable. When intra prediction encoding is performed, it is possible to prevent deterioration in image quality of blocks of image information in which selectable prediction modes are limited.

また、上記実施例によれば、予測モードが制限される、フレームの上辺または左辺のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することとしたので、フレームの上辺または左辺のブロックの画質劣化を防止することが可能となる。 Also, according to the above embodiment, since the DCT coefficient is quantized with the quantization parameter in which the image quality degradation is not conspicuous with respect to the block on the upper side or the left side of the frame where the prediction mode is limited, the upper side of the frame Alternatively, it is possible to prevent image quality deterioration of the block on the left side.

また、上記実施例によれば、画像情報のフレームの上辺または左辺のブロックで、かつ、その画像の複雑度が閾値より小さく、かつ、その輝度値が閾値より大きい場合に、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することとしたので、実際に画像劣化が生じやすい場合である、画像の複雑度が閾値より小さく、かつ、その輝度値が閾値より大きい場合にのみ、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化することができ、符号化情報の符号量が余分に発生することを防止することが可能となる。 Further, according to the above-described embodiment, when the upper or left block of the frame of the image information is used, and the complexity of the image is smaller than the threshold value and the luminance value is larger than the threshold value, the image quality deterioration is not noticeable. Since the DCT coefficient is quantized with the quantization parameter, the image quality is deteriorated only when the image complexity is smaller than the threshold value and the luminance value is larger than the threshold value. Therefore, it is possible to quantize the DCT coefficient with a quantization parameter that is not conspicuous, and it is possible to prevent an excessive amount of encoded information from being generated.

なお、本発明に係る画像符号化装置１００の構成例は上記図１の構成に限られるものではなく、上記画像符号化装置１００の機能を実現するためのプログラムを図３に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体４００に記録して、この記録媒体４００に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ３００に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。 Note that the configuration example of the image encoding device 100 according to the present invention is not limited to the configuration of FIG. 1 described above, and the computer-readable program shown in FIG. 3 can realize a program for realizing the functions of the image encoding device 100. Each function may be realized by recording in a recording medium 400, reading the program recorded in the recording medium 400 into the computer 300 shown in FIG.

同図に示したコンピュータ３００は、上記プログラムを実行するＣＰＵ（Central Proc
essing Unit）３０１と、キーボード、マウス等の入力装置３０２と、各種データを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）３０３と、演算パラメータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）３０４と、記録媒体４００からプログラムを読み取る読取装置３０５と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置３０６とから構成されている。 A computer 300 shown in the figure has a CPU (Central Proc
essing unit) 301, an input device 302 such as a keyboard and a mouse, a ROM (Read Only Memory) 303 that stores various data, a RAM (Random Access Memory) 304 that stores calculation parameters, and the recording medium 400. Is comprised of an output device 306 such as a display or a printer.

ＣＰＵ３０１は、読取装置３０５を経由して記録媒体４００に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体４００としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。 The CPU 301 implements the above-described functions by reading a program recorded on the recording medium 400 via the reading device 305 and then executing the program. Examples of the recording medium 400 include an optical disk, a flexible disk, and a hard disk.

以上のように、本発明に係る画像符号化装置、画像符号化方法、および画像符号化用プログラムは、画像符号化機能を搭載した各種装置に有用であり、例えば、ＤＶＤ／ＨＤＤレコーダー等に利用可能である。 As described above, the image encoding apparatus, the image encoding method, and the image encoding program according to the present invention are useful for various apparatuses equipped with an image encoding function, and are used for, for example, a DVD / HDD recorder. Is possible.

本発明の一実施例に係る画像符号化装置の概略の構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a schematic structure of the image coding apparatus which concerns on one Example of this invention. 図１の量子化パラメータ判定部の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the quantization parameter determination part of FIG. 本発明の他の実施例に係る再符号化装置の概略の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the outline of the re-encoding apparatus which concerns on the other Example of this invention. ４×４イントラ予測モードの処理対象となる４×４画素ブロックに属する画素データａ〜ｐと、当該ブロックの周囲に位置するブロックの画素データＡ〜Ｑとの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the pixel data a-p which belongs to the 4x4 pixel block used as the process target of 4x4 intra prediction mode, and the pixel data A-Q of the block located around the said block. is there. ４×４イントラ予測モードの予測方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the prediction direction of 4x4 intra prediction mode. ４×４イントラ予測モードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating 4x4 intra prediction mode. マクロブロックＭＢの画素構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pixel structure of macroblock MB. ４×４イントラ予測モードのＭｏｄｅ選択の制限を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the restriction | limiting of Mode selection of 4x4 intra prediction mode. １６×１６イントラ予測モードのＭｏｄｅ選択の制限を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the restriction | limiting of Mode selection of 16 * 16 intra prediction mode.

符号の説明Explanation of symbols

１００画像符号化装置
１０１ＭＢモード判定部
１０２イントラ予測部
１０３インター予測部
１０４ＤＣＴ部
１０５量子化パラメータ判定部
１０６量子化部
１０７可変長符号化部
２０１逆量子化部
２０２逆ＤＣＴ部
２０３演算部
２０４フレームメモリ
２０５動き検出部
２０６動き補償部
２０７演算部
３００コンピュータ
３０１ＣＰＵ
３０２入力装置
３０３ＲＯＭ
３０４ＲＡＭ
３０５読取装置
３０６出力装置
４００記録媒体

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image coding apparatus 101 MB mode determination part 102 Intra prediction part 103 Inter prediction part 104 DCT part 105 Quantization parameter determination part 106 Quantization part 107 Variable length encoding part 201 Inverse quantization part 202 Inverse DCT part 203 Operation part 204 Frame memory 205 Motion detection unit 206 Motion compensation unit 207 Calculation unit 300 Computer 301 CPU
302 Input device 303 ROM
304 RAM
305 Reading device 306 Output device 400 Recording medium

Claims

画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行う画像符号化装置において、
前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化手段と、
前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換手段と、
前記直交変換係数を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化手段と、
を備え、
前記量子化手段は、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする画像符号化装置。 In an image coding apparatus that performs intra prediction coding of image information in units of blocks,
For each block of the image information, one prediction mode is selected from a plurality of prediction modes, the selected prediction mode is executed to generate prediction image information, and the generated prediction image information, original image information, Intra prediction encoding means for outputting the difference value of
Orthogonal transform means for orthogonally transforming the difference value to generate an orthogonal transform coefficient;
Quantization means for quantizing the orthogonal transform coefficient;
Encoding means for encoding orthogonal transform coefficients quantized by the quantization means to generate encoded information;
With
The image encoding apparatus characterized in that the quantization means quantizes the orthogonal transform coefficient with a quantization parameter in which image quality deterioration is not conspicuous for a block of image information for which selection of the prediction mode is restricted.

前記量子化手段は、画像情報のフレームの上辺または左辺のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。 2. The image code according to claim 1, wherein the quantization unit quantizes the orthogonal transform coefficient with a quantization parameter in which image quality degradation is not conspicuous with respect to a block on an upper side or a left side of a frame of image information. Device.

前記量子化手段は、画像情報のフレームの上辺または左辺のブロックで、かつ、その画像の複雑度が第１閾値より小さく、かつ、その輝度値が第２閾値より大きい場合に、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする請求項２に記載の画像符号化装置。 The quantization means is a block on an upper side or a left side of a frame of image information, and the image quality degradation is conspicuous when the complexity of the image is smaller than the first threshold and the luminance value is larger than the second threshold. The image coding apparatus according to claim 2, wherein the orthogonal transform coefficient is quantized with a difficult quantization parameter.

前記符号化情報は、Ｈ．２６４形式に準拠していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の画像符号化装置。 The encoding information is H.264. The image encoding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the image encoding device conforms to the H.264 format.

画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行う画像符号化方法において、
前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化工程と、
前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換工程と、
前記直交変換係数を量子化する量子化工程と、
前記量子化工程で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化工程と、
を含み、
前記量子化工程では、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化することを特徴とする画像符号化方法。 In an image encoding method for performing intra prediction encoding of image information in units of blocks,
For each block of the image information, one prediction mode is selected from a plurality of prediction modes, the selected prediction mode is executed to generate prediction image information, and the generated prediction image information, original image information, An intra-prediction encoding step for outputting a difference value of
An orthogonal transform step of orthogonally transforming the difference value to generate an orthogonal transform coefficient;
A quantization step of quantizing the orthogonal transform coefficient;
An encoding step of generating encoded information by encoding the orthogonal transform coefficient quantized in the quantization step;
Including
In the quantization step, the orthogonal transform coefficient is quantized with a quantization parameter in which image quality deterioration is not conspicuous for a block of image information for which selection of the prediction mode is restricted.

コンピュータに、画像情報をブロック単位でイントラ予測符号化を行わせる画像符号化用プログラムにおいて、
前記画像情報のブロック毎に、複数の予測モードの中から１つの予測モードを選択し、当該選択した予測モードを実行して予測画像情報を生成し、当該生成した予測画像情報と原画像情報との差分値を出力するイントラ予測符号化工程と、
前記差分値を直交変換して直交変換係数を生成する直交変換工程と、
前記直交変換係数を量子化し、その際、前記予測モードの選択が制限される画像情報のブロックに対して、画質劣化が目立ち難い量子化パラメータで前記直交変換係数を量子化する量子化工程と、
前記量子化工程で量子化された直交変換係数を符号化して符号化情報を生成する符号化工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化用プログラム。

In an image encoding program for causing a computer to perform intra prediction encoding of image information in units of blocks,
For each block of the image information, one prediction mode is selected from a plurality of prediction modes, the selected prediction mode is executed to generate prediction image information, and the generated prediction image information, original image information, An intra-prediction encoding step for outputting a difference value of
An orthogonal transform step of orthogonally transforming the difference value to generate an orthogonal transform coefficient;
A quantization step for quantizing the orthogonal transform coefficient, and quantizing the orthogonal transform coefficient with a quantization parameter in which image quality degradation is not conspicuous for a block of image information in which selection of the prediction mode is limited.
An encoding step of generating encoded information by encoding the orthogonal transform coefficient quantized in the quantization step;
An image encoding program that causes a computer to execute.