JP2008227670A - Image coding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力される画像信号を、予め用意されている複数のイントラ予測モードから一つを選択してイントラ予測符号化を行うと共に、動き補償によるインター予測符号化を行って符号化画像信号を得る画像符号化装置に関する。 The present invention selects an input image signal from a plurality of prepared intra prediction modes and performs intra prediction encoding, and performs inter prediction encoding by motion compensation to generate an encoded image signal. The present invention relates to an image encoding device that obtains.
最近になり、動画圧縮規格の1つであるH.264/MPEG(moving picture experts group)−4 AVC(Advanced Video Coding)を用いたテレビ電話、いわゆる1セグ方式と呼ばれる地上ディジタル放送、さらにはムービーなどの動画像記録装置も実用化されるようになってきた。
一方、携帯型の動画像記録装置はバッテリを電源として動作させる小型機器であり、小型、省電力な記録装置を実現できることは好ましい。
Recently, H.H. is one of the video compression standards. H.264 / MPEG (moving picture experts group) -4 Video phone using AVC (Advanced Video Coding), terrestrial digital broadcasting called so-called 1-seg system, and moving image recording apparatus such as movies have come into practical use. I came.
On the other hand, the portable moving image recording apparatus is a small device that operates using a battery as a power source, and it is preferable that a small and power-saving recording apparatus can be realized.
特許文献1には、H.264/MPEG−4 AVC符号化方式を用い、小規模な構成でイントラ予測符号化を短時間で行うことのできる画像処理装置が開示されている。即ち、その装置は、マクロブロック内画素データの水平および垂直方向の差分和を検出する差分検出回路と、検出された差分和を用いてマクロブロックの相関方向を特定して相関方向に適合したイントラ予測モードを選択するモード選択回路と、選択されたイントラ予測モードでイントラ予測符号化を行う符号化回路とを備えて小規模な画像処理装置を実現している。
しかしながら、特許文献1に開示されている画像処理装置では、単に符号化する画素ブロック輝度レベルの水平方向の相関値や垂直方向の相関値を検出して予測モードの選択をするのみでであり、予測モード数の絞込みを十分に行うことは出来なく、符号化時の演算量を効果的に減らし、演算に必要な電力を削減し、且つ符号化能率の高い符号化を行う画像処理装置を実現することはできなかった。 However, the image processing device disclosed in Patent Document 1 simply selects a prediction mode by detecting a horizontal correlation value or a vertical correlation value of a pixel block luminance level to be encoded, The number of prediction modes cannot be narrowed down sufficiently, reducing the amount of computation during coding, reducing the power required for computation, and realizing an image processing device that performs coding with high coding efficiency I couldn't.
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らすなど低消費電力化を図り、且つ符号化能率の高い符号化を行うことの出来る画像符号化装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, effectively reducing the number of prediction modes, reducing the amount of calculation during encoding, and reducing power consumption. An object of the present invention is to provide an image coding apparatus capable of performing coding with high coding efficiency.
本願発明における第1の発明は、入力される画像を縦横所定の画素数ごとに分割し、分割して得られたブロック画像を順次イントラ予測しながら符号化する画像符号化装置において、複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを第1候補モード群とし、前記第1候補モード群に他の予測モードを追加して第2候補モード群として設定するモード群設定手段と、前記入力される画像の画素数を検出し、画素数が所定数以内の場合は標準とし、前記所定数を越える場合は高精細とする動作を設定する動作設定手段と、前記動作設定手段により前記標準として設定される際に、前記モード群設定手段により設定される前記第1候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像と前記ブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に前記所定の閾値以下の予測誤差が存在しない場合には前記複数の予測モード全てに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択し、前記動作設定手段により前記高精細として設定される際に、前記モード群設定手段により設定される前記第1候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像と前記ブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に前記所定の閾値より大きな値である拡大閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に前記拡大閾値以下の予測誤差が存在しない場合には前記第2候補モード群の予測モードに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により選択された1つの予測モードを用いて前記ブロック画像をイントラ予測符号化して符号化信号を得る符号化手段と、を備えることを特徴とする画像符号化装置を提供する。
第2の発明は、入力される画像を縦横所定の画素数ごとに分割し、分割して得られたブロック画像を予め定められた規則に従って順次イントラ予測及び動き予測しながら符号化して符号化信号を生成する画像符号化装置において、複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを候補モード群として設定するモード群設定手段と、入力された画像を符号化及び復号化して得られ復号画像を参照画像とし、前記参照画像上で前記ブロック画像のマッチング位置を探索して動ベクトルを求める際の探索範囲を標準範囲及び前記標準範囲よりも大きな拡大範囲として設定する探索範囲設定手段と、前記入力された画像の直前にイントラ予測して生成された符号化信号の符号量に対する、前記入力された画像の直前に動き予測して生成された符号化信号の符号量の比を符号量比として検出する符号量比検出手段と、前記符号量比検出手段により検出された前記符号量比が所定の閾値よりも大きい場合には、前記モード群設定手段で設定された候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像と前記ブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードを前記イントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、前記探索範囲設定手段で設定された前記拡大範囲を前記動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する一方、前記符号量比検出手段により検出された前記符号量比が前記所定の閾値以下の場合には、前記複数の予測モードの全てで前記ブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像と前記ブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードを前記イントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、前記探索範囲設定手段で選択された前記標準範囲を前記動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する選択手段と、前記選択手段により選択された予測モードを用いて前記ブロック画像をイントラ予測符号化してイントラ予測符号化信号を得るイントラ符号化手段と、前記選択手段により選択された探索範囲により求められた動ベクトルを用いて動き予測符号化して動き予測符号化信号を得る動き予測符号化手段と、前記イントラ符号化手段で得られたイントラ予測符号化信号と前記動き予測符号化手段で得られた動き予測符号化信号とをエントロピ符号化して前記符号化信号を生成するエントロピ符号化手段と、を備えることを特徴とする画像符号化装置を提供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image encoding apparatus that divides an input image into a predetermined number of vertical and horizontal pixels, and encodes a block image obtained by the division while sequentially performing intra prediction. Mode group setting means for setting two or more prediction modes selected in advance as a first candidate mode group, adding another prediction mode to the first candidate mode group, and setting as a second candidate mode group The operation setting means for detecting the number of pixels of the input image and setting the operation to be standard when the number of pixels is within a predetermined number and to be high-definition when exceeding the predetermined number; and the operation setting means When set as the standard, the predicted image obtained by intra-predicting the block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting means and the block A prediction error that is a difference from an image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and when a prediction error equal to or less than a predetermined threshold exists in each of the obtained prediction errors, a prediction mode that gives the prediction error is set to 1 On the other hand, when there is no prediction error equal to or less than the predetermined threshold value in each of the obtained prediction errors, the respective prediction errors corresponding to all of the plurality of prediction modes are obtained, and each of the obtained prediction errors is selected. Each of the first candidate mode group set by the mode group setting unit when the prediction mode that gives the smallest prediction error is selected and set as the high definition by the operation setting unit Prediction error corresponding to each prediction mode, which is a difference between a prediction image obtained by intra prediction of the block image in the mode and the block image When there is a prediction error equal to or less than the enlargement threshold value that is larger than the predetermined threshold value in each of the obtained prediction errors, one prediction mode that gives the prediction error is selected, When there is no prediction error equal to or smaller than the expansion threshold in the prediction error, the prediction error corresponding to the prediction mode of the second candidate mode group is obtained, and the smallest prediction error among the obtained prediction errors And a mode selection unit that selects one prediction mode that provides the image, and an encoding unit that performs intra-prediction coding on the block image using one prediction mode selected by the mode selection unit to obtain a coded signal. An image encoding device characterized by the above is provided.
The second invention divides an input image into a predetermined number of pixels in the vertical and horizontal directions, and encodes a block image obtained by the division while sequentially performing intra prediction and motion prediction according to a predetermined rule. In the image encoding device that generates the image, a mode group setting unit that sets two or more preselected prediction modes as a candidate mode group among a plurality of prediction modes, and an input image is encoded and decoded Search range setting in which the obtained decoded image is used as a reference image, and a search range for searching for a motion vector by searching for a matching position of the block image on the reference image is set as a standard range and an enlarged range larger than the standard range And a motion prediction immediately before the input image with respect to a code amount of an encoded signal generated by intra prediction immediately before the input image. A code amount ratio detecting unit that detects a code amount ratio of the encoded signal as a code amount ratio; and when the code amount ratio detected by the code amount ratio detecting unit is larger than a predetermined threshold, Prediction in which the block image is intra-predicted in each prediction mode of the candidate mode group set by the mode group setting means, and a difference between each prediction image obtained by intra prediction and the block image is associated with each prediction mode The prediction mode which is obtained as an error and gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors is selected as the prediction mode for the intra prediction, and the enlarged range set by the search range setting means is selected as the motion When the code amount ratio detected by the code amount ratio detecting means is selected as the search range of the motion vector to be obtained in the prediction, the code amount ratio is not more than the predetermined threshold value. The intra prediction of the block image in all of the plurality of prediction modes, and the difference between each prediction image obtained by intra prediction and the block image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode. The prediction mode that gives the smallest prediction error among the prediction errors is selected as the prediction mode for the intra prediction, and the standard range selected by the search range setting means is obtained when the motion prediction is performed. A selection unit that selects a motion vector search range; an intra encoding unit that obtains an intra prediction encoded signal by intra prediction encoding the block image using the prediction mode selected by the selection unit; and the selection unit. A motion prediction coding signal is obtained by performing motion prediction coding using a motion vector obtained by the selected search range. A motion prediction encoding unit, an intra prediction encoded signal obtained by the intra encoding unit, and a motion prediction encoded signal obtained by the motion prediction encoding unit are entropy encoded to generate the encoded signal. And an entropy encoding means.
本発明によれば、複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを第1候補モード群とし、第1候補モード群に他の予測モードを追加して第2候補モード群として設定するモード群設定手段と、入力される画像の画素数を検出し、画素数が所定数以内の場合は標準とし、所定数を越える場合は高精細とする動作を設定する動作設定手段と、動作設定手段により標準として設定される際に、モード群設定手段により設定される第1候補モード群の各予測モードでブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像とブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在しない場合には複数の予測モード全てに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択し、動作設定手段により高精細として設定される際に、モード群設定手段により設定される第1候補モード群の各予測モードでブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像とブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値より大きな値である拡大閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に拡大閾値以下の予測誤差が存在しない場合には第2候補モード群の予測モードに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択するモード選択手段と、モード選択手段により選択された1つの予測モードを用いてブロック画像をイントラ予測符号化して符号化信号を得る符号化手段とを備える格別な構成があるので、予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らすなど低消費電力化を図り、且つ符号化能率の高い符号化を行うことの出来る画像符号化装置を実現できる。
また、複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを候補モード群として設定するモード群設定手段と、入力された画像を符号化及び復号化して得られ復号画像を参照画像とし、参照画像上でブロック画像のマッチング位置を探索して動ベクトルを求める際の探索範囲を標準範囲及び標準範囲よりも大きな拡大範囲として設定する探索範囲設定手段と、入力された画像の直前にイントラ予測して生成された符号化信号の符号量に対する、入力された画像の直前に動き予測して生成された符号化信号の符号量の比を符号量比として検出する符号量比検出手段と、符号量比検出手段により検出された符号量比が所定の閾値よりも大きい場合には、モード群設定手段で設定された候補モード群の各予測モードでブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像とブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードをイントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、探索範囲設定手段で設定された拡大範囲を動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する一方、符号量比検出手段により検出された符号量比が所定の閾値以下の場合には、複数の予測モードの全てでブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像とブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードをイントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、探索範囲設定手段で選択された標準範囲を動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する選択手段と、選択手段により選択された予測モードを用いてブロック画像をイントラ予測符号化してイントラ予測符号化信号を得るイントラ符号化手段と、選択手段により選択された探索範囲により求められた動ベクトルを用いて動き予測符号化して動き予測符号化信号を得る動き予測符号化手段と、イントラ符号化手段で得られたイントラ予測符号化信号と動き予測符号化手段で得られた動き予測符号化信号とをエントロピ符号化して符号化信号を生成するエントロピ符号化手段とを備える場合は予測モード数の絞込み及び動ベクトルの探索を効果的に行い、符号化時の演算量を減らすなど低消費電力化を図り、且つ符号化能率の高い符号化を行うことの出来る画像符号化装置を実現できる。
According to the present invention, two or more prediction modes selected in advance among a plurality of prediction modes are set as a first candidate mode group, and another prediction mode is added to the first candidate mode group to obtain a second candidate mode group. A mode group setting means for setting the number of pixels of the input image, and an operation setting means for setting a standard operation when the number of pixels is within a predetermined number and setting a high-definition operation when the number exceeds the predetermined number; The difference between the predicted image and the block image obtained by intra-predicting the block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting unit when set as the standard by the operation setting unit The prediction error is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and when a prediction error equal to or less than a predetermined threshold exists in each of the obtained prediction errors, one prediction mode that gives the prediction error is selected. On the other hand, if there is no prediction error equal to or less than the predetermined threshold in each of the obtained prediction errors, the respective prediction errors corresponding to all of the plurality of prediction modes are obtained, and the largest of the obtained prediction errors. When one prediction mode giving a small prediction error is selected and set as high definition by the operation setting unit, the block image is intra predicted in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting unit. The prediction error, which is the difference between the prediction image obtained in this way and the block image, is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and the prediction error below the enlargement threshold value that is larger than the predetermined threshold value for each of the obtained prediction errors If there is a prediction error, select one prediction mode that gives the prediction error, while each calculated prediction error has a prediction error less than the expansion threshold If not, mode selection means for obtaining each prediction error corresponding to the prediction mode of the second candidate mode group and selecting one prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors; Since there is a special configuration including an encoding unit that obtains an encoded signal by intra prediction encoding a block image using one prediction mode selected by the mode selection unit, the number of prediction modes is effectively narrowed down Thus, it is possible to realize an image coding apparatus that can reduce power consumption, such as reducing the amount of calculation during coding, and perform coding with high coding efficiency.
Also, mode group setting means for setting two or more pre-selected prediction modes among a plurality of prediction modes as candidate mode groups, and a decoded image obtained by encoding and decoding an input image as a reference image Search range setting means for setting a search range when searching for a motion vector by searching for a matching position of a block image on a reference image as a standard range and an enlarged range larger than the standard range, and immediately before the input image A code amount ratio detecting means for detecting, as a code amount ratio, a ratio of a code amount of an encoded signal generated by motion prediction immediately before an input image to a code amount of an encoded signal generated by intra prediction; When the code amount ratio detected by the code amount ratio detecting unit is larger than a predetermined threshold, the block image is loaded in each prediction mode of the candidate mode group set by the mode group setting unit. Prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors by calculating the difference between each prediction image obtained by intra prediction and intra prediction as a prediction error corresponding to each prediction mode Is selected as a prediction mode for intra prediction, and an enlarged range set by the search range setting means is selected as a motion vector search range obtained when motion prediction is performed, while a code detected by the code amount ratio detection means is selected. When the quantity ratio is equal to or less than a predetermined threshold, the block image is intra-predicted in all of the plurality of prediction modes, and the difference between each prediction image obtained by intra prediction and the block image is associated with each prediction mode. As a prediction error, the prediction mode that gives the smallest prediction error among the calculated prediction errors is the prediction mode for intra prediction. A selection unit that selects the standard range selected by the search range setting unit as a search range of a motion vector obtained when motion prediction is performed, and an intra prediction code for the block image using the prediction mode selected by the selection unit And intra-coding means for obtaining an intra-predictive coded signal, and motion-predictive coding means for obtaining a motion-predicted coded signal by performing motion-predictive coding using a motion vector obtained from the search range selected by the selecting means; In the case of comprising entropy encoding means for entropy encoding the intra prediction encoded signal obtained by the intra encoding means and the motion prediction encoded signal obtained by the motion prediction encoding means to generate an encoded signal. Effectively narrow down the number of prediction modes and search for motion vectors, reduce the amount of calculation at the time of encoding, and reduce power consumption, and An image coding apparatus capable of performing coding with high coding efficiency can be realized.
以下に本発明の実施例に係る画像符号化装置について図1〜図10を用いて説明する。
図1は、本発明の実施に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図2は、本発明の実施に係る画像符号化装置の要部の構成例(その1)を示す図である。図3は、本発明の実施に係る画像符号化装置の要部の構成例(その2)を示す図である。図4は、本発明の実施に係る画像符号化装置の動作をフローチャートで示した図である。図5は、16×16画素ブロックのイントラ予測の各モードを説明するための図である。図6は、4×4画素ブロックのイントラ予測の各モードを説明するための図である。図7は、本発明の実施に係るイントラ予測動作をフローチャートで示した図(その1)である。図8は、本発明の実施に係るイントラ予測動作をフローチャートで示した図(その2)である。図9は、本発明の実施に係るイントラ予測動作をフローチャートで示した図(その3)である。図10は、本発明の実施に係るイントラ予測動作をフローチャートで示した図(その4)である。
Hereinafter, an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example (No. 1) of a main part of the image coding apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example (No. 2) of a main part of the image encoding device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the image coding apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for describing each mode of 16 × 16 pixel block intra prediction. FIG. 6 is a diagram for describing each mode of intra prediction of a 4 × 4 pixel block. FIG. 7 is a diagram (part 1) illustrating the intra prediction operation according to the embodiment of the present invention in a flowchart. FIG. 8 is a flowchart (part 2) illustrating the intra prediction operation according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram (part 3) illustrating the intra prediction operation according to the embodiment of the present invention in a flowchart. FIG. 10 is a diagram (part 4) illustrating the intra prediction operation according to the embodiment of the present invention in a flowchart.
その画像符号化装置は予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らすなど低消費電力化を図り、且つ符号化能率の高い符号化を行うことの出来る画像符号化装置を実現するという目的を、複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを第1候補モード群とし、第1候補モード群に他の予測モードを追加して第2候補モード群として設定するモード群設定手段と、入力される画像の画素数を検出し、画素数が所定数以内の場合は標準とし、所定数を越える場合は高精細とする動作を設定する動作設定手段と、動作設定手段により標準として設定される際に、モード群設定手段により設定される第1候補モード群の各予測モードでブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像とブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在しない場合には複数の予測モード全てに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択し、動作設定手段により高精細として設定される際に、モード群設定手段により設定される第1候補モード群の各予測モードでブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像とブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値より大きな値である拡大閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に拡大閾値以下の予測誤差が存在しない場合には第2候補モード群の予測モードに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択するモード選択手段と、モード選択手段により選択された1つの予測モードを用いてブロック画像をイントラ予測符号化して符号化信号を得る符号化手段とを備えるようにして実現した。 The image encoding apparatus effectively reduces the number of prediction modes, reduces the amount of calculation at the time of encoding, reduces power consumption, and can perform encoding with high encoding efficiency The second candidate mode is obtained by adding two or more prediction modes selected in advance as a first candidate mode group and adding another prediction mode to the first candidate mode group. Mode group setting means for setting as a group, and an operation setting means for detecting the number of pixels of an input image and setting an operation to be standard when the number of pixels is within a predetermined number and to be high-definition when exceeding the predetermined number And the difference between the prediction image obtained by intra-predicting the block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting unit and the block image when set as a standard by the operation setting unit A prediction error is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and when a prediction error equal to or less than a predetermined threshold exists in each of the obtained prediction errors, one prediction mode that gives the prediction error is selected. When there is no prediction error equal to or less than the predetermined threshold in each of the obtained prediction errors, the respective prediction errors corresponding to all the plurality of prediction modes are obtained, and the smallest prediction error among the obtained prediction errors Is obtained by intra-predicting a block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting means when one prediction mode is given and set as high definition by the operation setting means A prediction error that is a difference between the prediction image and the block image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and a predetermined value is set for each of the obtained prediction errors. If there is a prediction error that is greater than the threshold value that is less than or equal to the enlargement threshold value, one prediction mode that gives the prediction error is selected, while there is no prediction error that is less than or equal to the enlargement threshold value for each of the obtained prediction errors Mode selection means for obtaining each prediction error corresponding to the prediction mode of the second candidate mode group and selecting one prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors; and mode selection means And an encoding unit that obtains an encoded signal by intra-predicting the block image using one prediction mode selected by the above.
画像符号化装置の構成について述べる。
図1に示す画像符号化装置1は、イントラ予測部11、減算器12、符号化制御部13、変換部14、量子化部15、エントロピ符号化部16、逆量子化部17、逆変換部18、加算器19、ループフィルタ21、フレームメモリ22、動き補償部23、動き検出部24、及びスイッチ25より構成される。符号化制御部13はイントラ制御部13a及びインター制御部13bより構成される。
図2に示すイントラ制御部13aは、画素数検出器131、画素数判定器132、及びイントラ制御器133よりなる。イントラ予測部11は、予測モード設定器111、イントラ予測実行器112、予測誤差演算器113、及び符号化データ取得器114より構成される。
図3に示すインター制御部13bは、符号量取得器135、インター符号量記憶器136、イントラ符号量記憶器137、符号量比較器138、及び条件判定器139より構成される。動き検出部24は、サーチ範囲設定器241、サーチ精度設定器242、及び動き検出実行器243より構成される。
The configuration of the image encoding device will be described.
An image encoding apparatus 1 illustrated in FIG. 1 includes an
The
The
画像符号化装置の動作について述べる。
まず、符号化制御部13のイントラ制御部13aは、入力される画像信号が標準画像であるか又は高精細画像であるかを検出する。イントラ制御部13aは、入力画像信号が標準画像の場合に、イントラ予測部11でなされるイントラ予測の演算精度を標準精度で行わせるための評価閾値を生成し、入力画像信号が高精細画像の場合は標準精度よりも大きな演算精度である評価閾値を生成する。イントラ予測部11は、入力される画像信号を、例えばH.264/MPEG−4 AVC符号化方式に従ったイントラ予測符号化を行う。符号化は、16×16画素に分割されたマクロブロック画像を4の予測モードに従って符号化する場合と、マクロブロックの画像を16個の4×4画素ブロックに分割し、分割されたそれぞれのブロックに対して各9の予測モードに従って符号化する場合とがある。イントラ制御部13aは、それぞれの組合せにおける予測評価値を求め、その予測評価値を基に最も小さな予測評価値を与えるモードを用いて符号化した符号化信号を生成させる。最も小さな予測評価値を与えるモードを選択すれば、最も符号量の小さな符号化信号が得られる。
The operation of the image coding apparatus will be described.
First, the
16個の4×4画素のブロックに対して全てのモードの組合せでの予測評価値を得るためには演算量が大きくなり、消費電力も大きくなる。そこで、小さな予測評価値を与えるモードを予め予測するようにし、大きな予測評価値を与えるモードの予測評価値の演算を省く。即ち、ブロックを構成する画素間の相関性を調べ、画素間の相関が、水平方向、垂直方向、右下がり方向、乃至は右上がり方向のいずれかにあるかを判断し、それらの方向と似かよった方向を予測方向とし、予測モードの候補を選択する。選択された予測モードの候補に対して予測評価値を順に求める。さらには、小さな値の評価閾値を設定しておき、設定された評価閾値よりも小さな予測評価値が求められた場合には予測評価値の演算をそこで中止する。その予測評価値が得られるモードによりイントラ予測演算を行う。演算終了後、次のマクロブロック画像のイントラ予測演算を行う。 In order to obtain predictive evaluation values for all combinations of modes for 16 4 × 4 pixel blocks, the amount of computation increases and the power consumption also increases. Therefore, a mode that gives a small prediction evaluation value is predicted in advance, and a calculation of a prediction evaluation value for a mode that gives a large prediction evaluation value is omitted. That is, the correlation between the pixels constituting the block is examined to determine whether the correlation between the pixels is in the horizontal direction, the vertical direction, the right-down direction, or the right-up direction, and similar to those directions. The selected direction is selected as a prediction direction. Predictive evaluation values are sequentially obtained for the selected prediction mode candidates. Further, a small evaluation threshold is set, and when a predicted evaluation value smaller than the set evaluation threshold is obtained, the calculation of the predicted evaluation value is stopped there. Intra prediction calculation is performed in a mode in which the prediction evaluation value is obtained. After the calculation is completed, intra prediction calculation of the next macroblock image is performed.
選択された予測モードの候補に評価閾値よりも小さな値の予測評価値が得られない場合は、最も小さな予測評価値が得られるモードによりマクロブロック画像のイントラ予測演算を行う。入力画像信号が高精細画像の場合は標準画像の場合に比し大きな値の評価閾値が生成される。従って、標準画像でのイントラ予測演算は小さな評価閾値よりも小さな予測評価値が得られた場合にのみ予測評価値を求める演算の中断がなされるのに比し、高精細画像でのイントラ予測演算は大きな評価閾値が設定され、その大きな閾値よりも小さな予測評価値が得られた場合に予測評価値を求める演算が中断される。標準画像の場合はより符号化歪を小さく保ったイントラ予測演算がなされるのに比し、高精細画像の場合は多少の符号化歪を含んでイントラ予測演算がなされるものの、画像全体の中での歪量は小さい。マクロブロック単位での演算時間を短縮できる。高精細画像の1フレームあたりのマクロブロック数は標準画像に比して5倍程度と多いため、高精細画像に対する演算時間の短縮は必須である。 When a prediction evaluation value having a value smaller than the evaluation threshold cannot be obtained for the selected prediction mode candidate, an intra prediction calculation of the macroblock image is performed in a mode in which the smallest prediction evaluation value is obtained. When the input image signal is a high-definition image, a larger evaluation threshold value is generated than in the case of a standard image. Therefore, the intra prediction calculation for the standard image is performed only when a prediction evaluation value smaller than the small evaluation threshold is obtained, and the calculation for obtaining the prediction evaluation value is interrupted. Is set to a large evaluation threshold, and when a predicted evaluation value smaller than the large threshold is obtained, the calculation for obtaining the predicted evaluation value is interrupted. Compared to the intra prediction operation with a smaller encoding distortion in the case of a standard image, the intra prediction operation includes a little encoding distortion in the case of a high-definition image. The amount of distortion at is small. Calculation time in macroblock units can be shortened. Since the number of macroblocks per frame of a high-definition image is as large as about five times that of a standard image, it is essential to reduce the calculation time for the high-definition image.
画像符号化装置1でなされるイントラ予測符号化及びインター予測符号化についてさらに述べる。
まず、イントラ予測部11でイントラ予測演算して得られたイントラ予測画像信号はスイッチ25の端子a側を介して減算器12に負入力信号として供給される。減算器12は入力される入力画像信号からイントラ予測画像信号を減算して差分信号を得る。変換部14は差信号をDCT(discrete cosine transform)変換し、係数信号を得る。量子化部15は、定められた量子化幅で係数信号を量子化し、量子化信号を得る。エントロピ符号化部16は量子化信号をエントロピ符号化し、得られる符号化信号を出力する。符号化制御部13のイントラ制御部13a及びインター制御部13bは符号化信号の符号量を監視し、目標符号量より大きな符号量の符号化信号が得られる場合には、量子化部15での量子化幅を大きくし、符号化信号の符号量を小さくする。符号化信号の符号量が目標符号量より小さい場合は、量子化幅を小さくするようにし、所定の符号量の符号化出力が得られるように制御する。
Intra prediction encoding and inter prediction encoding performed by the image encoding device 1 will be further described.
First, an intra-predicted image signal obtained by intra-prediction calculation by the
逆量子化部17は、量子化部15で生成された量子化信号を逆量子化して復号係数信号を得る。逆変換部18は、復号係数信号を逆DCT変換して復号差分信号を得る。加算器19は復号差分信号とイントラ予測部11で得られたイントラ予測画像信号とを加算して復号化画像を得る。フレームメモリ22は、ループフィルタ21で符号化歪が除去された復号化画像を記憶する。動き検出部24は、入力される画像信号と1フレーム前に入力され符号化及び復号化がなされた復号化画像との間の動きベクトルを得る。得られた動きベクトルはエントロピ符号化部16で符号化されて符号化信号出力と共に出力される。動き補償部23ではフレームメモリ22に記憶された復号化画像と動き補償部23で得られた動きベクトルが用いられて動き補償画像(インター予測画像信号)が生成される。動き補償画像はスイッチ25の端子b側を介して減算器12及び加算器19に供給される。スイッチ25は、イントラ予測符号化時には端子a側に接続され、インター予測符号化時には端子b側に接続される。
The
画像符号化装置1では、イントラ予測符号化及びインター予測符号化がなされる。イントラ予測符号化のなされる画像をI(Intra-coded)ピクチャと呼ぶ。インター予測符号化のなされる画像は時間的に過去の画像を用いて動き予測がなされる画像をP(Predictive-coded)ピクチャと呼び、過去及び未来の双方向から予測して符号化する画像をB(Bidirectionally predictive-coded)ピクチャと呼ぶ。エントロピ符号化部16からは、所定の規則に従って符号化されるピクチャがI、P、及びBピクチャのどれであるかを示すヘッダと共に符号化信号が生成されて出力される。符号化制御部13のインター制御部13bは、I、P、及びBピクチャそれぞれの符号化データの符号量を認識する。それらの符号量は、入力される画像の動き量が少なく静止画に近い場合や一様な動きの場合ではIピクチャの符号量の割合が大きくなり、激しく複雑な動きを伴う画像の場合にはP、Bピクチャの符号量の割合が大きくなる。Iピクチャの符号量の割合が所定の閾値よりも大きな画像に対してはイントラ予測符号化の符号化精度を高める。例えば、イントラ符号化で小さな値の評価閾値を設定し、小さな予測評価値が得られるようにした符号化を行う。一方、Iピクチャの符号量の割合が所定の閾値よりも小さな画像、即ち、P、Bピクチャの符号量の割合が大きな入力画像に対しては、例えば動きベクトル演算におけるサーチ領域を拡大したり、動きベクトル量の精度を1ピクセル以下の細かさで求めるようにする。符号化する入力画像と動き補償に用いる予測画像との予測誤差が小さく保たれながら符号化が行われる。
In the image encoding apparatus 1, intra prediction encoding and inter prediction encoding are performed. An image subjected to intra prediction encoding is called an I (Intra-coded) picture. An image subjected to inter-prediction coding is called a P (Predictive-coded) picture in which motion prediction is performed using a past image in time, and an image that is predicted and encoded from the past and future directions. It is called a B (Bidirectionally predictive-coded) picture. The
次に、詳細に説明する。
図2に示すイントラ制御部13aの画素数検出器131は、入力される画像信号の画素数を検出する。即ち、1フレームを構成する画素数が例えば縦横720×490画素程度である標準画像か、又は1920×1080画素程度の高精細画像であるかを検出する。画素数判定器132は入力画像が標準画像或いは標準画像以下の画素数である場合は標準モードとして判定する。標準画像を超える画素数の画像の場合は高精細モードとしての判定信号を生成する。イントラ制御器133は標準モードの画像に対しては、標準の演算精度、又は標準よりも高い演算精度でイントラ予測演算を実行させるためのイントラ予測モードの候補を選択し、またイントラ予測して得られる予測画像と入力画像との差分値を評価するための評価閾値を小さな値に設定する。高精細モード時には演算速度を早くするため、標準よりも少ない数のイントラ予測モードの候補を選択すると共に、評価閾値は標準モードよりも大きな閾値を設定し、低い演算精度で処理速度の高いイントラ予測演算を実行させる。
Next, this will be described in detail.
The
イントラ予測部11の予測モード設定器111は、イントラ制御器133に制御されイントラ予測を実行させるための予測モードを設定する。予測モードはブロック分割された入力画像の水平方向、垂直方向、右上方向、さらには右下方向などの方向で輝度レベルの相関の高い方向を検出する。イントラ制御器133で選択されたイントラ予測モードの候補の中から輝度レベルの相関の高い方向の予測モードを選択する、又は9個あるイントラ予測モードの中から制御器133で選択された候補の数に従った相関の高い方向からのイントラ予測モードを選択する。さらに、後述の条件判定器139からインター予測符号化時の符号量とイントラ予測符号化時の符号量の大小に係る情報がイントラ制御器133に入力され、生成された制御信号を基にインター予測に用いるイントラ予測モードの数を増減する。
The prediction
イントラ予測実行器112は、設定されたイントラ予測モードに従って入力信号をイントラ予測符号化する。高精細モードの画像に対しては標準モードの予測モード数よりも少ない数の予測モードによりイントラ予測符号化を行う。予測誤差演算器113はイントラ予測実行器112でイントラ予測して得られた予測画像と入力画像とを比較し差分値を得る。差分値は両画像間の輝度レベル差として得られる。差分値の評価は差分値の絶対値を加算したり、平均2乗法により得た評価値により行う。符号化データ取得器114はイントラ予測実行器112でイントラ予測して得られた予測画像を順次一時記憶し、イントラ制御器133により指定された予測モードに係る予測画像を取得する。
予測画像演算は、1フレーム当たり多くのマクロブロックを有する高精細画像のイントラ予測演算を1フレーム期間内で終了させるように行う。高精細画像の場合は標準画像に比し画面中でのマクロブロックのサイズが相対的に小さいため、符号化歪は標準画像の歪に比し視覚的に認識されずらい。そして、高精細画像の場合は、標準画像に比して符号化時等における消費電力量も大きいため、符号化時に要する消費電力を小さく抑える必要がある。
The
The prediction image calculation is performed so that intra prediction calculation of a high-definition image having many macroblocks per frame is completed within one frame period. In the case of a high-definition image, since the size of the macroblock in the screen is relatively small compared to the standard image, the coding distortion is difficult to be visually recognized compared to the distortion of the standard image. In the case of a high-definition image, the amount of power consumed at the time of encoding or the like is larger than that of a standard image. Therefore, it is necessary to reduce the power consumption required at the time of encoding.
図3を参照し、インター予測演算についてさらに述べる。
まず、インター制御部13bの符号量取得器135は、図1に示したエントロピ符号化部16から符号化されたI、P、及びBピクチャの符号量情報を取得する。イントラ符号量記憶器137はIピクチャの符号量を記憶し、インター符号量記憶器136はP及びBピクチャの符号量を集計しながら記憶する。符号量比較器138は、例えばGOP(Group of Picture)ごとにイントラ符号化して得られた符号化出力の符号量Riと、インター符号化して得られた符号化出力をフレーム数で除して平均符号量Rpを得る。Riに対するRpの比を符号量比として算出する。条件判定器139は所定の符号量比を閾値Tとし、符号量比が閾値Tよりも小さいとして判定された場合にはイントラ制御器133で設定される評価閾値を小さく調整させてイントラ予測符号化の演算精度を高くすると共に、動き検出部24で動ベクトルを求めるためのサーチ範囲を設定するサーチ範囲設定器241に対して設定範囲を小さくさせ、サーチ精度を設定するサーチ精度設定器242に対してサーチ精度を大きくさせるための判定信号を出力する。動き検出実行器243はサーチ範囲設定器241により設定された大きな参照画像の領域範囲で、サーチ精度設定器242により設定された、例えば1ピクセルのサーチ精度により、入力画像信号の動ベクトルを求める。
The inter prediction calculation will be further described with reference to FIG.
First, the code
条件判定器139で、符号量比が閾値Tよりも大きいとして判定された場合にはイントラ制御器133で設定される評価閾値を大きく調整させてイントラ予測符号化の演算精度を低くすると共に、動き検出部24で動ベクトルを求めるためのサーチ範囲を設定するサーチ範囲設定器241に対して設定範囲を大きくさせ、サーチ精度を設定するサーチ精度設定器242に対してサーチ精度を、例えば1/2ピクセル、1/4ピクセルとするなど精度の高い動ベクトルを得るための判定信号を出力する。
ここで、閾値Tの値は、例えば0.6に設定される。即ち、符号量制御との関係で、Iピクチャに比しPピクチャにより多くの符号量を割り当てたい場合では閾値Tの値を大きくし、逆の場合は閾値Tの値を小さくする。通常の符号化ではIピクチャとPピクチャの符号量の比は例えば2:1程度で行われる。そして、高周波数成分が多く、動きが一様な入力画像に対して符号化効率を高くして符号化したい場合には閾値Tの値を小さく設定し、高周波数成分は少ないが、動きが複雑な画像に対する符号化効率を高くしたい場合には閾値Tの値を大きく設定する。閾値Tの設定は操作ボタンにより設定する方法や、入力画像の性質を検出して適応的に設定する方法がある。
When the
Here, the value of the threshold T is set to 0.6, for example. That is, in relation to the code amount control, the threshold value T is increased when it is desired to allocate more code amount to the P picture than the I picture, and the threshold value T is decreased in the opposite case. In normal encoding, the ratio of the code amount of the I picture and P picture is, for example, about 2: 1. If you want to encode with high coding efficiency and high coding efficiency for an input image with many high-frequency components and uniform motion, set the threshold T to a small value. When it is desired to increase the encoding efficiency for a simple image, the threshold value T is set large. There are a method of setting the threshold T by an operation button and a method of adaptively setting by detecting the property of the input image.
図4を参照し、画像符号化装置1の処理の流れを説明する。
まず、S(ステップ)51において、例えば1GOPの入力画像を符号化する。S52で符号化して得られるI、P、及びBピクチャの符号量を取得する。S53で、イントラ予測符号化に係るIピクチャの符号量Riと、インター予測符号化に係るP、Bピクチャの平均符号量Rpとから符号量比を求める。符号量比が閾値Tより小さいとして検出された場合にはS54でイントラ符号化用の評価閾値を標準的な値であるT4の値を、T4よりも小さな値であるT4Sに変更して設定する。S55では動ベクトルを求めるための参照画像上でのサーチ範囲を小さくし、動ベクトルの精度を大きな値に設定する。
S53で求められた、符号量比が閾値Tより小さくないとして検出された場合にはS56でイントラ符号化用の評価閾値は標準的な値であるT4の値を、標準値よりも大きな値であるT4Lに変更、設定する。S57では動ベクトルを求めるための参照画像上でのサーチ範囲を標準よりも大きな範囲に設定し、動ベクトルの精度を標準の値若しくは標準より小さな値に変更、設定する。S58で入力画像がないとして検出されるまでS51からの処理を繰り返す。
With reference to FIG. 4, the process flow of the image coding apparatus 1 will be described.
First, in S (step) 51, for example, an input image of 1 GOP is encoded. The code amount of I, P, and B pictures obtained by encoding in S52 is acquired. In S53, the code amount ratio is obtained from the code amount Ri of the I picture related to the intra prediction encoding and the average code amount Rp of the P and B pictures related to the inter prediction encoding. The value of T 4 is the standard value evaluation threshold for intra-coded in S54, if the code amount ratio is detected as the threshold T is smaller than changes in T 4S than T 4 is a small value To set. In S55, the search range on the reference image for obtaining the motion vector is reduced, and the accuracy of the motion vector is set to a large value.
Obtained in S53, the value of T 4 evaluation threshold for intra-coding is a standard value in S56 if the code amount ratio is detected as not smaller than the threshold value T, a value greater than the standard value Change and set to T 4L . In S57, the search range on the reference image for obtaining the motion vector is set to a range larger than the standard, and the accuracy of the motion vector is changed and set to a standard value or a value smaller than the standard. The processing from S51 is repeated until it is detected in S58 that there is no input image.
図5を参照し、マクロブロックのイントラ予測について説明する。
同図のモード0として示す16×16画素のマクロブロックのイントラ予測は、マクロブロックの上側に隣接され、網点が付して示される16個の画素を参照して垂直方向に予測して符号化を行う場合の符号化モードである。モード1はマクロブロックの左側に隣接される16個の画素を参照して水平方向に予測して符号化を行う場合の符号化モードである。モード2は、マクロブロックの上側及び左側に隣接される32個の画素の輝度レベル平均値を参照して予測を行う場合の符号化モードである。モード3は、マクロブロックの上側及び左側に隣接される32個の画素を参照して左上斜め方向に予測して符号化を行う場合の符号化モードである。
With reference to FIG. 5, the macro block intra prediction will be described.
The intra prediction of a macro block of 16 × 16 pixels shown as mode 0 in the figure is coded by predicting in the vertical direction with reference to 16 pixels adjacent to the upper side of the macro block and indicated by halftone dots. This is an encoding mode when performing encoding. Mode 1 is an encoding mode when encoding is performed by predicting in the horizontal direction with reference to 16 pixels adjacent to the left side of the macroblock. Mode 2 is a coding mode in the case where prediction is performed with reference to the luminance level average values of 32 pixels adjacent to the upper and left sides of the macroblock. Mode 3 is an encoding mode when encoding is performed by predicting in the upper left diagonal direction with reference to 32 pixels adjacent to the upper and left sides of the macroblock.
マクロブロックの符号化は、上記の4つの予測モードで符号化した場合のそれぞれについてマクロブロックの予測値を求め、次に求められた予測値と元の画像との差分値を予測誤差として求める。予測誤差値からそれぞれの予測評価値を求める。求められた4つの予測評価値のうち最も小さな値を与えるモードの予測評価値と、予め定めてあるマクロブロック符号化用閾値T16とを比較し、マクロブロック符号化用閾値T16よりも小さな予測評価値を与える予測モードが存在する場合には、その予測モードによりマクロブロックの符号化を行う。マクロブロック符号化用閾値T16よりも小さな予測評価値を与えるモードが存在しない場合には、マクロブロックを4×4画素ごとに分割した16個のブロック画像に対するイントラ予測符号化を行う。 For the encoding of the macroblock, the prediction value of the macroblock is obtained for each of the cases encoded in the above four prediction modes, and the difference value between the next obtained prediction value and the original image is obtained as a prediction error. Each prediction evaluation value is obtained from the prediction error value. A predicted evaluation value of the mode giving the smallest value of the four predictive evaluation value obtained is compared with the macroblock coding threshold T 16 that is determined in advance, smaller than the macroblock coding threshold T 16 If there is a prediction mode that gives a prediction evaluation value, the macroblock is encoded according to the prediction mode. If the mode which gives the small prediction evaluation value than the macroblock coding threshold T 16 is not present, it performs intra prediction coding on sixteen block images obtained by dividing the macroblock for each 4 × 4 pixels.
図6を参照してブロック画像のイントラ予測符号化について述べる。
同図に示すモード0は、4×4画素のブロックの上側に隣接する画素A〜Dから垂直方向に予測して符号化を行う。モード1はブロックの左側に隣接するI〜Lの画素から水平方向に予測して符号化を行う。モード2は、画素A〜D及び画素I〜Lの輝度レベルの平均値を用いて予測符号化を行う。モード3はブロックの上側に隣接するB〜Dの画素、及びそれらの右にあるE〜Hの画素を用いて左下方向に予測を行う。モード4はA〜C、M、及びI〜Kの画素から右下方向に予測を行う。モード5はA〜D、M、及びI〜Kの画素から矢印で示す右下方向よりもさらに垂直方向に予測を行う。同様にして、モード6、7、及び8の予測方向が設定されている。4×4画素のブロックの予測モードには合計9の予測モードがある。
マクロブロックは縦4、横4の合計16のブロックがあり、それらのブロックごとにそれぞれモード0〜8のイントラ予測処理を行う。それらの予測処理で最も小さな予測評価値の得られるモードでの予測評価値をブロック毎に集計し、4×4画素のブロックでイントラ符号化した場合の予測評価値が求められる。
Intra prediction coding of a block image will be described with reference to FIG.
In mode 0 shown in the figure, encoding is performed by predicting in the vertical direction from the pixels A to D adjacent to the upper side of the 4 × 4 pixel block. In mode 1, encoding is performed by predicting in the horizontal direction from the pixels I to L adjacent to the left side of the block. In mode 2, predictive encoding is performed using the average value of the luminance levels of the pixels A to D and the pixels I to L. In mode 3, prediction is performed in the lower left direction using the pixels B to D adjacent to the upper side of the block and the pixels E to H on the right side thereof. In
There are a total of 16 macroblocks, 4 in the vertical direction and 4 in the horizontal direction, and the intra prediction processing in modes 0 to 8 is performed for each of these blocks. Prediction evaluation values in a mode in which the smallest prediction evaluation value can be obtained by these prediction processes are aggregated for each block, and a prediction evaluation value in the case of intra-coding with a block of 4 × 4 pixels is obtained.
図7を参照し、イントラ予測符号化の処理について述べる。
まず、S61において16×16画素で構成されるマクロブロックについて、図5で示した4つの予測モードにより予測評価値を求め、4つの予測評価値のうち最も小さな値である予測評価値を最小予測評価値として求める。S62で、最小予測評価値はマクロブロック符号化用閾値T16よりも小さいか否かが検出される。閾値T16よりも小さな予測モードが存在する場合には、S64でその予測値を与えるモードによりマクロブロックのイントラ予測符号化を行う。S62で閾値T16よりも小さな予測モードが存在しないとして検出される場合には、S70で図6に示した4×4画素のブロックの予測モードによるイントラ予測処理を行う。S63で、16個のブロックそれぞれの予測評価値が合計された合計予測評価値と、S61で求められた最小予測評価値とが比較される。最小予測評価値の方が小さい場合は、S64でその予測値を与えるモードをイントラ予測符号化に用いるモードとして選択する。最小予測評価値の方が大きい場合は、S65で、4×4画素のブロックごとにイントラ予測符号化を行うものとし、16個のそれぞれのブロックで最小の予測評価値を与える予測モードを選択する。
With reference to FIG. 7, the intra prediction encoding process will be described.
First, in S61, a prediction evaluation value is obtained for the macroblock composed of 16 × 16 pixels in the four prediction modes shown in FIG. 5, and the prediction evaluation value which is the smallest value among the four prediction evaluation values is minimized. Obtained as an evaluation value. In S62, the minimum predicted evaluation value or less or not than the macroblock coding threshold T 16 is detected. If there is a prediction mode smaller than the threshold T 16, the macroblock intra prediction encoding is performed in S64 in a mode that gives the prediction value. If the small prediction mode is detected as absent than the threshold value T 16 in S62, performs intra prediction processing by the prediction mode of the block of 4 × 4 pixels shown in FIG. 6 S70. In S63, the total prediction evaluation value obtained by summing the prediction evaluation values of the 16 blocks is compared with the minimum prediction evaluation value obtained in S61. When the minimum prediction evaluation value is smaller, the mode that gives the prediction value in S64 is selected as the mode used for intra prediction encoding. When the minimum prediction evaluation value is larger, in S65, intra prediction encoding is performed for each block of 4 × 4 pixels, and a prediction mode that gives the minimum prediction evaluation value for each of the 16 blocks is selected. .
図8〜図10を参照し、4×4画素(ブロック)のイントラ予測処理について述べる。なお、同一処理については同一符号を付してある。
図8(A)に示す、4×4画素のイントラ予測処理(A)のフローは、9つある予測モードのうち、モード0〜2の3つのモードのみを用いて予測処理を行う例である。即ち、S71でモード0〜2について予測評価値を求める。S72で、それらの予測評価値の中で最小の予測評価値を与えるモードを予測モードとして選択する。
図8(B)に示す、4×4画素のイントラ予測処理(B)のフローは、9つある予測モードのうち、モード0〜4の5つのモードのみを用いて予測処理を行う例である。S73においてモード0〜4について予測評価値を求める。S72で、それらの予測評価値の中で最小の予測評価値を与えるモードを予測モードとして選択する。
The 4 × 4 pixel (block) intra prediction process will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same process.
The flow of 4 × 4 pixel intra prediction processing (A) illustrated in FIG. 8A is an example in which prediction processing is performed using only three modes 0 to 2 among nine prediction modes. . That is, a predicted evaluation value is obtained for modes 0 to 2 in S71. In S72, the mode that gives the minimum predicted evaluation value among the predicted evaluation values is selected as the prediction mode.
The flow of 4 × 4 pixel intra prediction processing (B) illustrated in FIG. 8B is an example in which prediction processing is performed using only five modes 0 to 4 among nine prediction modes. . In S73, prediction evaluation values are obtained for modes 0 to 4. In S72, the mode that gives the minimum predicted evaluation value among the predicted evaluation values is selected as the prediction mode.
図9に示す、4×4画素のイントラ予測処理(C)のフローは、9つある予測モードの全てを用いて予測処理を行う例である。即ち、S71においてモード0〜2について予測評価値を求める。S74で、3つのモードのみを用いてイントラ予測して得られた予測評価値の中で最も小さな値を与える予測評価値は標準的な閾値である評価閾値T4よりも小さいかを検出する。評価閾値T4よりも小さいとして検出される場合はS72で、それらの予測評価値の中で最小の予測評価値を与えるモードを予測モードとして選択する。S74で、小さくないとして検出された場合は、S75でモード3、4について予測評価値を求める。S74で、得られた予測評価値の中で小さな値を与える予測評価値は評価閾値T4よりも小さいかを検出する。評価閾値T4より小さいとして検出される場合はS72へ進み、モード0〜4で得られた予測評価値の中で最も小さな予測評価値を与えるモードを選択する。S74で、小さくないとして検出された場合はS76でモード5〜8について予測評価値を求める。その後、S72では、モード0〜8で得られた予測評価値の中で最も小さな予測評価値を与えるモードを選択する。
ここでは、モード0〜8の予測モードが全ての予測モードである場合の例について述べた。即ち、S71に示すモード0〜2の予測モードは第1候補のモード群であり、第1候補のモード群にS75に示すモード3、4の予測モードが追加されて第2候補のモード群が形成される。第1候補のモード群は1つ以上の予測モードからなり、第1候補のモード群に1つ以上の予測モードが追加されて第2候補のモード群が形成される。全モードの数は3以上の任意の数であって良く、上記と同様にイントラ予測動作をさせることができる。
The flow of 4 × 4 pixel intra prediction processing (C) shown in FIG. 9 is an example in which prediction processing is performed using all nine prediction modes. That is, a predicted evaluation value is obtained for modes 0 to 2 in S71. In S74, the prediction evaluation value which gives the smallest value among the predicted evaluation value obtained by intra prediction detects or smaller than the evaluation threshold value T 4 is a standard threshold using only three modes. If it is detected that the value is smaller than the evaluation threshold value T 4 , a mode that gives the smallest prediction evaluation value among the prediction evaluation values is selected as the prediction mode in
Here, an example in which the prediction modes of modes 0 to 8 are all prediction modes has been described. That is, the prediction modes of modes 0 to 2 shown in S71 are the first candidate mode group, and the prediction modes of
図10に示す、4×4画素のイントラ予測処理(D)は、9つある予測モードの全てを用い、且つフィールド符号化を行うか否かを検出しながら予測処理を行う例である。
S71においてモード0〜2について予測評価値を求める。S74で、得られた予測評価値の中で最も小さな値の予測評価値は評価閾値T4よりも小さいかを検出する。評価閾値T4よりも小さいとして検出される場合はS72で、最小の予測評価値を与えるモードを予測モードとして選択する。S74で、小さくないとして検出された場合は、S77でフィールド符号化を行うか否かを検出する。フィールド符号化を行うとして検出される場合はS78でモード6、8について予測評価値を求める。S74で、得られた予測評価値の中で最も小さな値の予測評価値は評価閾値T4よりも小さいかを検出する。小さいとして検出される場合はS72に進み、小さくないとして検出される場合はS75でモード3、4について予測評価値を求める。S74で、得られた予測評価値の中で最も小さな値の予測評価値は評価閾値T4よりも小さいかを検出する。小さい場合はS72に進み、小さくない場合はS79でモード5、7について予測評価値を求める。
The 4 × 4 pixel intra prediction process (D) illustrated in FIG. 10 is an example in which the prediction process is performed using all nine prediction modes and detecting whether or not to perform field coding.
In S71, a prediction evaluation value is obtained for modes 0 to 2. In S74, the predicted evaluation value of the smallest value among the predicted evaluation value obtained detects or smaller than the evaluation threshold value T 4. If it is detected that the value is smaller than the evaluation threshold T 4, the mode that gives the minimum prediction evaluation value is selected as the prediction mode in
S77でフィールド符号化をしないとして検出された場合はS75でモード3、4について予測評価値を求める。S74で、得られた予測評価値の中で小さな値を与える予測評価値は評価閾値T4よりも小さいかを検出する。評価閾値T4よりも小さいとして検出される場合はS72へ進み、小さくないとして検出された場合はS76でモード5〜8について予測評価値を求める。
S72では、予測評価値の得られている全てのモードの中で最も小さな予測評価値を与えるモードを選択する。最も小さな予測評価値が得られるモードによりイントラ符号化を行う。全てのモードに対して符号化を行い、最も小さな符号量を与えるモードの符号化結果を用いてイントラ符号化するのに比し、予測評価値を求めながら行う符号化は、演算量を、例えば1/2にできるなど符号化演算の速度を高めることが出来る。全モードの予測評価値を求めながら行うイントラ符号化に比し、同程度の遜色のない符号量の符号化出力が得られる。
If it is detected in S77 that field coding is not performed, prediction evaluation values are obtained for
In S72, a mode that gives the smallest predicted evaluation value among all the modes for which the predicted evaluation value is obtained is selected. Intra coding is performed in a mode in which the smallest prediction evaluation value is obtained. Compared to encoding for all modes, and intra encoding using the encoding result of the mode that gives the smallest code amount, encoding performed while obtaining a prediction evaluation value, The speed of the encoding operation can be increased, for example, it can be halved. Compared to intra coding performed while obtaining prediction evaluation values for all modes, a coded output having a comparable code amount can be obtained.
ここで、評価閾値T4の値は、入力される画像の精細度に応じて変更される一方、前述述の図4で述べたようにイントラ符号化により得られた符号化出力のデータ量と、インター符号化して得られる符号化出力のデータ量との符号量比の大小関係によっても変更される。符号化効率の高いイントラ符号化を行う必要がある場合は評価閾値T4の値より小さな評価閾値であるT4Sとし、符号化効率よりも演算速度の短縮を行う必要がある場合は評価閾値T4の値より大きな評価閾値であるT4Lとして設定することにより符号化効率及び符号化時の演算量を選定しながらイントラ符号化を実行させることが出来る。そして、画像符号化装置が携帯型でありバッテリ駆動されている場合には、バッテリ残量を検出し、バッテリ残量が少なくなった場合は評価閾値T4の値をT4Lに、更にはT4Lより大きな値であるT4LLに変更する。同様にして記録媒体の残量を検出しつつ評価閾値T4の値を変更する。媒体残量が少なくなった場合は評価閾値T4の値をT4Sに、更にはT4Sより小さな値のT4SSに変更する。 Here, the value of the evaluation threshold T 4 is changed according to the definition of the input image, while the data amount of the encoded output obtained by the intra encoding as described in FIG. It is also changed by the magnitude relationship of the code amount ratio with the data amount of the encoded output obtained by inter encoding. When it is necessary to perform intra coding with high coding efficiency, T 4S is set as an evaluation threshold smaller than the value of the evaluation threshold T 4 , and when it is necessary to reduce the calculation speed more than coding efficiency, the evaluation threshold T By setting as T 4L , which is an evaluation threshold value larger than the value of 4 , intra coding can be executed while selecting coding efficiency and the amount of calculation at the time of coding. When the image encoding device is portable and battery-operated, the remaining battery level is detected. When the remaining battery level is low, the evaluation threshold value T 4 is set to T 4L and further to T Change to T 4LL , which is larger than 4L . Similarly, the value of the evaluation threshold T 4 is changed while detecting the remaining amount of the recording medium. When the remaining amount of the medium is reduced, the value of the evaluation threshold T 4 is changed to T 4S and further to T 4SS having a value smaller than T 4S .
以上のように、本実施例で示した画像符号化装置によれば、予め用意されている複数の予測モードから1つの予測モードを選択し、選択された予測モードでブロック画像をイントラ予測符号化する符号化手段(112)と、ブロック画像を任意の予測モードでイントラ予測したときに得られる予測画像とブロック画像との差分を任意の予測モードと対応させた予測誤差として検出する予測誤差検出手段(113)と、入力画像の画素数を検出し、画素数が所定数以内の場合は標準動作とし、画素数が所定数を越える場合は高精細動作とする動作方法を設定する動作設定手段(132)と、複数の予測モードのうち、予め選択された1つ以上の予測モードを第1候補モード群とし、第1候補モード群に複数の予測モード中の他の1つ以上の予測モードを追加して第2候補モード群として設定するモード群設定手段(111)と、動作設定手段により標準動作として設定される際に、ブロック画像をモード群設定手段により設定される第1候補モード群の予測モードのそれぞれでの予測誤差を予測誤差検出手段により検出し、検出されたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つの予測モードとして選択する一方、検出されたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差を与える予測モードが存在しない場合は予め用意されている複数の予測モード全てに対応する予測誤差を予測誤差検出手段で検出し、検出された予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つの予測モードとして選択し、動作設定手段により高精細動作として設定される際に、ブロック画像をモード群設定手段により設定される第1候補モード群の予測モードのそれぞれでの予測誤差を予測誤差検出手段により検出し、検出されたそれぞれの予測誤差に所定の閾値より大きな拡大閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つの予測モードとして選択する一方、検出されたそれぞれの予測誤差に拡大閾値以下の予測誤差を与える予測モードが存在しない場合はモード群設定手段により設定された第2候補モード群の予測モードのそれぞれでの予測誤差を予測誤差検出手段により検出し、検出された予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つの予測モードとして選択してイントラ予測符号化を行わせるように符号化手段を制御する符号化制御手段(133)とを備えるので、予測モード数の絞込みを効果的に行い、符号化時の演算量を減らすなど低消費電力化を図り、且つ符号化能率の高い符号化を可能とする画像符号化装置を実現できる。 As described above, according to the image encoding device shown in the present embodiment, one prediction mode is selected from a plurality of prediction modes prepared in advance, and a block image is intra prediction encoded in the selected prediction mode. Encoding means (112) for performing prediction error detection means for detecting a difference between a prediction image obtained when the block image is intra-predicted in an arbitrary prediction mode and a block image as a prediction error corresponding to the arbitrary prediction mode (113) and an operation setting means that detects the number of pixels of the input image and sets an operation method to perform a standard operation when the number of pixels is within a predetermined number and to perform a high-definition operation when the number of pixels exceeds the predetermined number ( 132) and one or more prediction modes selected in advance among the plurality of prediction modes as a first candidate mode group, and one or more other predictions in the plurality of prediction modes in the first candidate mode group A mode group setting means (111) for adding a mode and setting as a second candidate mode group, and a first candidate for setting a block image by the mode group setting means when set as a standard action by the action setting means The prediction error in each prediction mode of the mode group is detected by the prediction error detection means, and when there is a prediction error below a predetermined threshold in each detected prediction error, one prediction mode that gives the prediction error is set to one. When there is no prediction mode that gives a prediction error below a predetermined threshold for each detected prediction error while selecting as a prediction mode, detection of prediction errors corresponding to all of the plurality of prepared prediction modes is detected. A prediction mode that detects the smallest prediction error among the detected prediction errors is selected as one prediction mode, When the high-definition operation is set by the prediction error detection means, the prediction error in each of the prediction modes of the first candidate mode group set by the mode group setting means is detected by the block image, and each detected When the prediction error includes a prediction error that is larger than a predetermined threshold and is not larger than the enlargement threshold, the prediction mode that gives the prediction error is selected as one prediction mode, while each detected prediction error is smaller than or equal to the enlargement threshold. Is not detected, the prediction error in each of the prediction modes of the second candidate mode group set by the mode group setting unit is detected by the prediction error detection unit, and the smallest of the detected prediction errors is detected. The encoding means is controlled so that a prediction mode giving a prediction error is selected as one prediction mode and intra prediction encoding is performed. Coding control means (133) that can effectively reduce the number of prediction modes, reduce the amount of calculation during coding, reduce power consumption, and enable coding with high coding efficiency. An image encoding device can be realized.
1 画像符号化装置
11 イントラ予測部
12 減算器
13 符号化制御部
13a イントラ制御部
13b インター制御部
14 変換部
15 量子化部
16 ントロピ符号化部
17 逆量子化部
18 逆変換部
19 加算器
21 ループフィルタ
22 フレームメモリ
23 動き補償部
24 動き検出部
25 スイッチ
111 予測モード設定器
112 イントラ予測実行器
113 予測誤差演算器
114 符号化データ取得器
131 画素数検出器
132 画素数判定器
133 イントラ制御器
135 符号量取得器
136 インター符号量記憶器
137 イントラ符号量記憶器
138 符号量比較器
139 条件判定器
241 サーチ範囲設定器
242 サーチ精度設定器
243 動き検出実行器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを第1候補モード群とし、前記第1候補モード群に他の予測モードを追加して第2候補モード群として設定するモード群設定手段と、
前記入力される画像の画素数を検出し、画素数が所定数以内の場合は標準とし、前記所定数を越える場合は高精細とする動作を設定する動作設定手段と、
前記動作設定手段により前記標準として設定される際に、前記モード群設定手段により設定される前記第1候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像と前記ブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に所定の閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に前記所定の閾値以下の予測誤差が存在しない場合には前記複数の予測モード全てに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択し、
前記動作設定手段により前記高精細として設定される際に、前記モード群設定手段により設定される前記第1候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測して得られる予測画像と前記ブロック画像との差分である予測誤差を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれぞれの予測誤差に前記所定の閾値より大きな値である拡大閾値以下の予測誤差が存在する場合は当該予測誤差を与える予測モードを1つ選択する一方、求められたそれぞれの予測誤差に前記拡大閾値以下の予測誤差が存在しない場合には前記第2候補モード群の予測モードに対応するそれぞれの予測誤差を求め、求められたそれぞれの予測誤差の中で最も小さな予測誤差を与える予測モードを1つ選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により選択された1つの予測モードを用いて前記ブロック画像をイントラ予測符号化して符号化信号を得る符号化手段と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 In an image encoding device that divides an input image into a predetermined number of vertical and horizontal pixels and encodes block images obtained by the division while sequentially performing intra prediction,
A mode group in which two or more prediction modes selected in advance among a plurality of prediction modes are set as a first candidate mode group, and another prediction mode is added to the first candidate mode group and set as a second candidate mode group Setting means;
An operation setting means for detecting the number of pixels of the input image and setting an operation to be standard when the number of pixels is within a predetermined number, and to perform high-definition when exceeding the predetermined number;
A prediction image obtained by intra-predicting the block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting unit and the block image when set as the standard by the operation setting unit The prediction error that is the difference between the prediction error and the prediction error corresponding to each prediction mode is obtained, and when there is a prediction error that is equal to or less than a predetermined threshold in each of the obtained prediction errors, one prediction mode that gives the prediction error is provided. On the other hand, if there is no prediction error equal to or less than the predetermined threshold in each of the obtained prediction errors, the respective prediction errors corresponding to all of the plurality of prediction modes are obtained, and each of the obtained prediction errors is calculated. Select one of the prediction modes that gives the smallest prediction error,
The prediction image and the block obtained by intra-predicting the block image in each prediction mode of the first candidate mode group set by the mode group setting unit when the operation setting unit sets the high definition A prediction error that is a difference from the image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and when each of the obtained prediction errors includes a prediction error equal to or smaller than the enlargement threshold that is larger than the predetermined threshold, When one prediction mode that gives a prediction error is selected and there is no prediction error equal to or less than the expansion threshold in each obtained prediction error, each prediction error corresponding to the prediction mode of the second candidate mode group And mode selection means for selecting one prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors,
Encoding means for obtaining an encoded signal by intra prediction encoding the block image using one prediction mode selected by the mode selection means;
An image encoding apparatus comprising:
複数の予測モードのうち、予め選択された2つ以上の予測モードを候補モード群として設定するモード群設定手段と、
入力された画像を符号化及び復号化して得られ復号画像を参照画像とし、前記参照画像上で前記ブロック画像のマッチング位置を探索して動ベクトルを求める際の探索範囲を標準範囲及び前記標準範囲よりも大きな拡大範囲として設定する探索範囲設定手段と、
前記入力された画像の直前にイントラ予測して生成された符号化信号の符号量に対する、前記入力された画像の直前に動き予測して生成された符号化信号の符号量の比を符号量比として検出する符号量比検出手段と、
前記符号量比検出手段により検出された前記符号量比が所定の閾値よりも大きい場合には、前記モード群設定手段で設定された候補モード群の各予測モードで前記ブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像と前記ブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードを前記イントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、前記探索範囲設定手段で設定された前記拡大範囲を前記動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する一方、
前記符号量比検出手段により検出された前記符号量比が前記所定の閾値以下の場合には、前記複数の予測モードの全てで前記ブロック画像をイントラ予測し、イントラ予測して得られた各予測画像と前記ブロック画像との差分を各予測モードに対応させた予測誤差として求め、求められたそれらの予測誤差のうち最も小さな予測誤差を与える予測モードを前記イントラ予測する際の予測モードとして選択すると共に、前記探索範囲設定手段で選択された前記標準範囲を前記動き予測する際に求める動ベクトルの探索範囲として選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された予測モードを用いて前記ブロック画像をイントラ予測符号化してイントラ予測符号化信号を得るイントラ符号化手段と、
前記選択手段により選択された探索範囲により求められた動ベクトルを用いて動き予測符号化して動き予測符号化信号を得る動き予測符号化手段と、
前記イントラ符号化手段で得られたイントラ予測符号化信号と前記動き予測符号化手段で得られた動き予測符号化信号とをエントロピ符号化して前記符号化信号を生成するエントロピ符号化手段と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 Image coding that divides an input image into a predetermined number of pixels vertically and horizontally and encodes the block image obtained by dividing the image while sequentially predicting it according to a predetermined rule while performing intra prediction and motion prediction. In the device
A mode group setting means for setting two or more preselected prediction modes as a candidate mode group among a plurality of prediction modes;
A search range for obtaining a motion vector by searching for a matching position of the block image on the reference image obtained by encoding and decoding an input image as a reference image, and a standard range and the standard range Search range setting means for setting as a larger expansion range,
The ratio of the code amount of the encoded signal generated by motion prediction immediately before the input image to the code amount of the encoded signal generated by intra prediction immediately before the input image is a code amount ratio. Code amount ratio detecting means for detecting
When the code amount ratio detected by the code amount ratio detection unit is larger than a predetermined threshold, the block image is intra predicted in each prediction mode of the candidate mode group set by the mode group setting unit, A difference between each prediction image obtained by intra prediction and the block image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and a prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors is determined as the intra prediction mode. While selecting as a prediction mode when predicting, while selecting the expansion range set by the search range setting means as a motion vector search range to be obtained when the motion prediction,
When the code amount ratio detected by the code amount ratio detection unit is equal to or less than the predetermined threshold, the block image is intra-predicted in all of the plurality of prediction modes, and each prediction obtained by intra prediction A difference between an image and the block image is obtained as a prediction error corresponding to each prediction mode, and a prediction mode that gives the smallest prediction error among the obtained prediction errors is selected as a prediction mode for the intra prediction. And a selection means for selecting the standard range selected by the search range setting means as a search range for a motion vector obtained when the motion prediction is performed,
Intra coding means for obtaining an intra prediction coded signal by intra prediction coding the block image using the prediction mode selected by the selection means;
Motion prediction encoding means for obtaining a motion prediction encoded signal by performing motion prediction encoding using a motion vector determined by the search range selected by the selection means;
Entropy encoding means for entropy encoding the intra prediction encoded signal obtained by the intra encoding means and the motion prediction encoded signal obtained by the motion prediction encoding means to generate the encoded signal;
An image encoding apparatus comprising:
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