参数近似单元33和参数确定单元34。
[0105] 将输入图像a和帖内预测值k输入给预测误差计算单元31。该预测误差计算单元31 针对每个像素计算输入图像a和帖内预测值k之间的差值，并将计算出的差值作为帖内预测 误差P进行输出。
[0106] 将帖内预测方向Cl和帖内预测误差P输入给统计参数计算单元32。该统计参数计 算单元32首先针对处理块中的每个像素计算从位于帖内预测方向Cl上的参考像素到该像 素的距离。然后，统计参数计算单元32根据计算出的距离将处理块中的每个像素分类成T(T 为不小于2的整数)类分段，并针对每个分段生成表示帖内预测误差的发生频率的直方图。 接下来，统计参数计算单元32将所生成的直方图表示成分布，并且在本实施例中，采用拉普 拉斯分布作为该分布。然后，统计参数计算单元32计算每个分段中的均值和方差，并将计算 出的均值和方差作为每个分段中的统计参数q进行输出。
[0107] 将每个分段中的统计参数q输入给参数近似单元33。该参数近似单元33首先针对 每个分段中的每个统计参数q(本实施例中的均值和方差），采用线性近似方法或多项式近 似方法对与参考像素相距的距离和统计参数之间的关系进行近似。然后，参数近似单元33 根据预定的量化步长对所得到的近似函数的系数进行量化，并将经量化的系数作为参数近 似系数c2进行输出。
[0108]将参数近似系数c2输入给参数确定单元34。该参数确定单元34首先根据预定的量 化步长对参数近似系数c2进行逆量化，并采用所得到的近似系数推导针对每种统计参数 (本实施例中的均值和方差）的近似函数。其次，参数确定单元34根据与参考像素相距的距 离、利用推导出的近似函数得到统计参数的估计值，并将所得到的估计值作为统计m进行输 出。
[0109] 返回图2,将帖内预测值k输入给预测值特征量计算单元40。该预测值特征量计算 单元40针对处理块中的每个像素计算关于帖内预测值k的特征量，并将计算出的特征量作 为特征量n进行输出。
[0110] 具体地，预测值特征量计算单元40首先针对处理块中的每个像素，计算基于与具 有待处理为中屯、的像素的菱形抽头相对应的像素的预测值的特征量，并将计算出的特征量 作为特征量n进行输出。例如，可将W下两种类型作为待计算的特征量的示例。第一个是对 在与抽头相对应的区域内的目标像素的预测值进行均值运算的结果。第二个是使在与抽头 相对应的像素的预测值的均值乘W对应于与参考像素相距的距离的加权系数的结果。
[0111] 将帖内预测方向cl、帖内预测值k、统计m和特征量n输入给第二预测值计算单元 50。该第二预测值计算单元50首先基于帖内预测方向Cl和统计m得到与沿着帖内预测方向 Cl设置的参考像素相距的距离。然后，第二预测值计算单元50基于与沿着帖内预测方向设 置的参考像素相距的距离来计算估计的预测误差的统计，将计算出的预测误差统计反映在 帖内预测值k中，生成新的帖内预测值，并将所生成的帖内预测值作为帖内预测值d进行输 出。
[0112] 具体地，第二预测值计算单元50首先基于帖内预测方向Cl和统计m，根据与沿着帖 内预测方向Cl设置的参考像素相距的距离，将处理块分类为T类分段，并基于针对与参考像 素相距的每个距离的统计m来生成与针对每个分段的预测误差相关的直方图。运里，基于特 征量n对同一分段中的特征量的大小进行比较，在直方图中类别(预测误差)越高的像素，与 该像素顺次关联的特征量就越大。然后，将处理块中的所有像素与预测误差分布相关联，将 与每个像素相对应的预测误差分布与帖内预测值k相加，并将相加的结果作为帖内预测值 d。
[0113] (由帖内预测值生成单元1生成预测值）
[0114] 下面将采用图4至图8描述由帖内预测值生成单元1生成预测值。
[0115] 帖内预测值生成单元1首先利用预测方向确定单元10确定针对处理块的帖内预测 方向，并利用第一预测值计算单元20计算帖内预测值。下面假设已将针对处理块的帖内预 测方向确定为垂直方向。
[0116] 图4是用于显示处理块的图。处理块的块大小为16X 16。帖内预测值生成单元1首 先利用统计参数计算单元32,根据从参照像素到每个像素的距离，沿着与帖内预测方向垂 直的方向将处理块分成四类分段。
[0117] 接着，帖内预测值生成单元1计算输入图像与针对每个像素的帖内预测值之间的 差值，并利用预测误差计算单元31得到如图5所示的帖内预测残差。图5示出了在图4中所示 的第一分段中的输入图像的像素值、帖内预测值和帖内预测残差。注意的是，下面的说明描 述了帖内预测值生成单元1针对第一分段生成预测值的情况。
[0118] 接下来，帖内预测值生成单元1生成针对每个分段的帖内预测误差的直方图，并利 用统计参数计算单元32得到每个分段中的帖内预测残差的均值y和分布q>。图6示出了第一 分段和第二分段中帖内预测残差、均值和分布的直方图。
[0119] 接下来，将分段编号和"4"分别分配给第一分段、第二分段、第=分段 和第四分段，帖内预测值生成单元1利用参数近似单元33,借助于将分段编号作为变量X的 线性近似方法，对均值y和分布巧进行近似。然后，如图6所示，得到了针对均值y的线性近似 函数和针对分布^>的线性近似函数。
[0120] 然后，帖内预测值生成单元1利用参数近似单元33对针对均值y的线性近似函数的 系数(0.000和0.9846)和针对分布取的线性近似函数的系数(0.0234和1.7487)进行量化。量 化的结果被赌编码单元5进行编码，并被传输给后续描述的动画图像解码设备BB。
[0121] 接着，帖内预测值生成单元1利用参数确定单元34对由参数近似单元33得到的量 化结果进行逆量化，推导针对均值y的近似函数和针对分布(P的近似函数，并利用推导出的 近似函数计算均值y和分布W的估计值。然后，如图7所示，得到作为均值y的估计值0.9846， 并得到作为分布啤的估计值1.7721。图7示出了利用近似函数计算的均值y和分布？的估计 值，W及由运些估计值计算的拉普拉斯分布图表。
[0122] 然后，帖内预测值生成单元1利用预测值特征量计算单元40计算特征量。使用针对 处理块中的像素的帖内预测值、针对处理块外部的编码像素的解码像素值、W及通过推算 针对处理块外部且未被编码的像素的帖内预测值而得到的值，来计算特征量。将使所有抽 头的权重都相等的滤波器用于菱形抽头，每个菱形抽头由7X7个其特征量将被计算成中屯、 的像素组成。
[0123] 接下来，帖内预测值生成单元1利用第二预测值计算单元50计算预测误差统计，W 使每个分段中的直方图都符合由均值y和分布爭的估计值计算得到的拉普拉斯分布。另外， 将像素分配给预测误差统计，W向具有更小特征量的像素提供更大的预测误差统计。然后， 使分配的预测误差统计与针对每个像素的帖内预测值k相加，并得到帖内预测值d。
[0124] 下面将采用图8来描述W上提及的分配。在第一分段中，最小类别"-5"的频率为1， 类别"-4"的频率为1，且类别"-3"的频率为2。为此，在第一分段中，将具有预测误差统计 5"，"-4"和"-3"的像素的数量分别设置为1，1和2。具体地，分别将预测误差统计"-5"，"-4" 和"-3"分别分配给第一分段中具有最小特征量的像素、具有第二小的特征量的像素，W及 具有第=小的和第四小的特征量的像素。
[0125] 注意的是，在图4至图8中，针对处理块的帖内预测方向被设置成垂直方向，因此分 别包括在第一至第四分段中的像素的数目相等，而在针对处理块的帖内预测方向被设置成 倾斜方向的情况下，分别包括在各个分段中的像素的数目则不同。然而，即使包括在各个分 段中的像素的数目不同，也不存在特别的问题，运是因为对于每个分段来说，利用与每个分 段的帖内预测残差相关的统计(均值y和分布q>)来在分段中生成预测值是独立进行的。
[0126] [动画图像解码设备BB的配置和操作]
[0127] 图9为根据本发明第一个实施例的动画图像解码设备BB的框图。动画图像解码设 备BB包括赌解码单元110、逆DCT/逆量化单元120、帖内预测值生成单元130、帖间预测值生 成单元140和本地存储器150。
[0128] 将编码数据b输入给赌解码单元110。该赌解码单元110根据编码数据结构对编码 数据b中描述的内容进行分析，进行赌解码处理，获得并输出针对帖间预测或帖内预测的残 差信号B和控制信息C。
[0129] 将残差信号B输入给逆DCT/逆量化单元120。该逆DCT/逆量化单元120对残差信号B 进行逆量化处理，对由该逆量化处理得到的结果进行逆变换处理，并将经逆变换处理的结 果作为逆正交变换结果D进行输出。
[0130] 将后续描述的由本地存储器150提供的解码图像A和用于预测的控制信息C输入给 帖内预测值生成单元130。该帖内预测值生成单元130基于用于预测的控制信息C得到帖内 预测方向，根据所得到的帖内预测方向引用解码图像A的像素值，生成并输出帖内预测值E。
[0131] 将后续描述的由本地存储器150提供的解码图像A和用于预测的控制信息C输入给 帖间预测值生成单元140。该帖间预测值生成单元140基于用于预测的控制信息得到运动矢 量，根据所得到的运动矢量引用解码图像A的像素值，生成并输出帖间预测值F。
[0132] 将解码图像A输入给本地存储器150。该本地存储器150对输入的解码图像A进行累 积，并在下一个且连续的解码处理单元块需要引用历史解码图像A的情况下将累积的解码 图像A适当地提供给帖内预测值生成单元130和帖间预测值生成单元140。解码图像A指的是 通过使逆正交变换结果D与帖内预测值E或帖间预测值F相加得到的信号。
[0133] (帖内预测值生成单元130的配置和操作）
[0134] 图10是帖内预测值生成单元130的框图。帖内预测值生成单元130包括统计参数确 定单元131、第一预测值计算单元132、预测值特征量计算单元133和第二预测值计算单元 m。
[0135] 将经量化的近似系数Cl输入给统计参数确定单元131。经量化的近似系数Cl为包 括在用于预测的控制信息C中的信息。该统计参数确定单元131首先根据预定的量化步长对 经量化的近似系数Cl进行逆量化，并推导针对每个类型的统计参数(均值和方差）的近似函 数。其次，统计参数确定单元131利用所得到的近似函数得到对应于与参考像素相距的距离 的统计参数，并将所得到的统计参数作为统计G进行输出。
[0136] 将解码图像A和帖内预测方向C2输入给第一预测值计算单元132。帖内预测方向C2 为包括在用于预测的控制信息C中的信息。该第一预测值计算单元132根据帖内预测方向C2 引用解码图像A的像素值，生成并输出处理块中的帖内预测值H。
[0137] 将帖内预测值H输入给预测值特征量计算单元133。该预测值特征量