(57)【要約】      （修正有）【課題】出力レイヤを有さない出力レイヤセット、及び重複した出力レイヤセットの発生を防止し、出力レイヤセットに係る情報のシグナル方法を改良することで、より少ない符号量で、出力レイヤセットに係る情報を復号／符号化することができる画像復号装置を提供する。【解決手段】画像復号装置１は、１又は複数のレイヤからなる階層画像符号化データを復号し、レイヤセットのレイヤ構成を示すレイヤセット情報を復号するレイヤセット情報復号部と、レイヤセットを特定するレイヤセット識別子、及びレイヤセットに含まれるレイヤが出力レイヤであるかどうかを指定する出力レイヤフラグを復号し、出力レイヤセットを導出する出力レイヤセット情報復号部と、を有するＮＯＮ−ＶＣＬ復号部１２と、出力レイヤセットに含まれる出力レイヤのピクチャを復号するピクチャ復号部１４を備える。出力レイヤセットは、少なくとも１以上の出力レイヤを有する。【選択図】図１６
2018139433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数のレイヤからなる階層画像符号化データを復号する画像復号装置であって、
レイヤセットのレイヤ構成を示すレイヤセット情報を復号するレイヤセット情報復号部と、
レイヤセットを特定するレイヤセット識別子、及び前記レイヤセットに含まれるレイヤが出力レイヤであるかどうかを指定する出力レイヤフラグOutputLayerFlagを復号し、出力レイヤセットを導出する出力レイヤセット情報復号部と、
前記出力レイヤセットに含まれる出力レイヤのピクチャを復号するピクチャ復号部を備え、
前記出力レイヤセットは、少なくとも１以上の出力レイヤを有することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
前記出力レイヤフラグは、値が１の場合に対象レイヤを出力レイヤとし、値が０の場合に対象レイヤを出力レイヤとしないことを表し、前記出力レイヤセットに含まれるレイヤの前記出力レイヤフラグの値の総和は１以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
前記出力レイヤセット情報復号部は、前記レイヤセット識別子の値が０である前記出力レイヤセットのベースレイヤに関する前記出力レイヤフラグの値を１と推定することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項４】
前記出力レイヤセット情報復号部は、前記階層画像符号化データに含まれるレイヤセット数が１より大きいとき、前記階層画像符号化データより追加出力レイヤセット数を復号し、前記追加出力レイヤセット数に係るシンタックスが前記階層画像符号化データに存在しない場合、前記追加出力レイヤセット数を０と推定することを特徴とする請求項３に記載の画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が階層的に符号化された階層符号化データを復号する画像復号装置、および画像を階層的に符号化することによって階層符号化データを生成する画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムで伝送される情報、あるいは蓄積装置に記録される情報の１つに画像あるいは動画像がある。従来、これらの画像（以降、動画像を含む）の伝送・蓄積のため、画像を符号化する技術が知られている。
【０００３】
動画像符号化方式としては、AVC（H.264/MPEG-4 Advanced Video Coding）や、その後継コーデックであるHEVC（High-Efficiency Video Coding）が知られている（非特許文献１）。
【０００４】
これらの動画像符号化方式では、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。また、予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
【０００５】
また、近年、必要なデータレートに従って、画像を階層的に符号化するスケーラブル符号化技術、又は階層符号化技術が提案されている。代表的なスケーラブル符号化方式（階層符号化方式）としてSHVC（Scalable HEVC）、及びMV-HEVC(MultiView HEVC)が知られている。
【０００６】
SHVCでは、空間スケーラビリティ、時間スケーラビリティ、SNRスケーラビリティをサポートする。例えば空間スケーラビリティの場合、原画像から所望の解像度にダウンサンプリングした画像を下位レイヤとして符号化する。次に上位レイヤではレイヤ間の冗長性を除去するためにレイヤ間予測を行う（非特許文献２）。
【０００７】
MV-HEVCでは、視点スケーラビリティ（ビュースケーラビリティ）をサポートする。例えば、視点画像０（レイヤ０）、視点画像１（レイヤ１）、視点画像２（レイヤ２）の３つの視点画像を符号化する場合、下位レイヤ（レイヤ０）から、上位レイヤである視点画像１、視点画像２をレイヤ間予測により予測することによりレイヤ間の冗長性の除去が可能である（非特許文献３）。
【０００８】
SHVCやMV-HEVCでは、入力される階層符号化データから、指定された対象出力レイヤセットに属する各レイヤを復号し、出力レイヤとして指定されたレイヤの復号ピクチャが出力される。出力レイヤセットに関する情報として、レイヤの集合を示すレイヤセット、及びレイヤセットのどのレイヤを出力レイヤとするかを指定する出力レイヤフラグ、各レイヤセットに対応するプロファイル／レベル情報（以降、PTL情報）、HRD情報、DPB情報等が復号／符号化される。
【０００９】
従来技術では、出力レイヤセットOLS#0〜OLS#(VpsNumLayerSets-1)までの出力レイヤセットには、各出力レイヤセットの添え字(出力レイヤセット識別子ともいう)に対応するレイヤセットLS#0〜LS#(VpsNumLayerSets - 1)と対応付けられ、各出力レイヤセットの出力レイヤは、デフォルト出力レイヤ識別子 (default_target_ouput_layer_idc)の値によって決まる。例えば、デフォルト出力レイヤ識別子の値が０の場合、出力レイヤセットの全レイヤが出力レイヤとなり、デフォルト出力レイヤ識別子の値が１の場合、出力レイヤセットの中で、最上位のレイヤIDを有するプライマリレイヤが出力レイヤとなり、デフォルト出力レイヤ識別子の値が２の場合、各出力レイヤセットOLS#i(i=1.. (VpsNumLayerSets-1))の出力レイヤは、明示的に通知される出力レイヤフラグ(output_layer_flag)によって指定される。
【００１０】
また、追加出力レイヤセットが定義される場合（追加出力レイヤセット数(num_add_output_layer_sets)が０より大きい場合）、各出力レイヤセットOLS#i(i=VpsNumLayerSets..NumOuputLayerSets-1, 出力レイヤセット数NumOutputLayerSets = VpsNumlayerSets + num_add_output_layer_sets))は、明示的に通知されるレイヤセット識別子(LayerSetIdx[i] = output_layer_set_idx_minus1[i])によって指定されるレイヤセットLS#(LayerSetIdx[i])と対応付けられ、さらに、明示的に通知される出力レイヤフラグ(output_layer_flag)によって出力レイヤが指定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「Recommendation H.265 (04/13)」, ITU-T (２０１３年６月７日公開)
【非特許文献２】JCTVC-P1008_v4「High efficiency video coding (HEVC) scalableextensions Draft 5」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 16th Meeting: San Jose, US, 9-17 Jan. 2014（2014年1月22日公開）
【非特許文献３】JCT3V-G1004_v6「MV-HEVC Draft Text 7」, Joint Collaborative Teamon 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 7th Meeting: San Jose, US, 11-17 Jan. 2014. （2014年1月24日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、出力レイヤセットに関して、以下の問題がある。
【００１３】
図１上の出力レイヤセットOLS#4に示すような出力レイヤを持たない出力レイヤセットが定義される場合がある。従って、デコーダが、ビットストリームから出力レイヤを持たない出力レイヤセットの各レイヤを復号しても、出力されるピクチャがない。このような符号化データは、出力を期待するデコーダにおいて予期しない動作が生じる可能性がある。
【００１４】
明示的に出力レイヤフラグを通知して出力レイヤを指定する場合、図１上の出力レイヤセットOLS#1とOLS#5のような、同じ構成の出力レイヤセットが定義される問題が発生する。この場合、重複定義された出力レイヤセットに関する符号量が冗長となる。
【００１５】
レイヤセット数(VpsNumLayerSets)が１の場合、すなわち、レイヤセットLS#0のみ場合、レイヤセットLS#0はベースレイヤ(L#0)のみで構成されるため、出力レイヤは、L#0と自明である。この場合、デフォルト出力レイヤ識別子に係る符号量が冗長となる問題がある。
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みてされたものであり、その目的は、出力レイヤセットに関するビットストリームコンフォーマンスを規定し、出力レイヤを有さない出力レイヤセット、及び重複した出力レイヤセットの発生を防止するとともに、出力レイヤセットに係る情報のシグナル方法を改良することで、より少ない符号量で、出力レイヤセットに係る情報を復号／符号化することができる画像復号装置、及び画像符号化装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係る画像復号装置は、１又は複数のレイヤからなる階層画像符号化データを復号する画像復号装置であって、レイヤセットのレイヤ構成を示すレイヤセット情報を復号するレイヤセット情報復号部と、レイヤセットを特定するレイヤセット識別子、及び前記レイヤセットに含まれるレイヤが出力レイヤであるかどうかを指定する出力レイヤフラグOutputLayerFlagを復号し、出力レイヤセットを導出する出力レイヤセット情報復号部と、前記出力レイヤセットに含まれる出力レイヤのピクチャを復号するピクチャ復号部を備え、前記出力レイヤセットが、少なくとも１以上の出力レイヤを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、出力レイヤセットに関するビットストリームコンフォーマンスを規定することで、出力レイヤを持たない出力レイヤセット、及び重複した出力レイヤセットの発生を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術における出力レイヤセットに関する課題を説明するための図であって、出力レイヤを有さない出力レイヤセット、及び出力レイヤの組み合わせが同じである重複した出力レイヤセットの例の一例である。
【図２】本発明の一実施形態に係る階層符号化データのレイヤ構造を説明するための図であって、（ａ）は、階層動画像符号化装置側について示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置側について示している。
【図３】ビットストリーム抽出処理を説明するための図であって、レイヤセットＡ、及びそのサブセットであるレイヤセットＢの構成を示す図である。
【図４】NALユニットレイヤを構成するデータ構造の例を示す図である。
【図５】NALユニットレイヤに含まれるシンタックスの例を示す図である。（ａ）はNALユニットレイヤを構成するシンタックス例を示し、(ｂ)はNALユニットヘッダのシンタックス例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るNALユニットタイプの値とNALユニットの種別の関係を示す図である。
【図７】アクセスユニットに含まれるNALユニットの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る階層符号化データの構成を説明するための図であって、（ａ）は、シーケンスSEQを既定するシーケンスレイヤ、（ｂ）は、ピクチャPICTを規定するピクチャレイヤ、（ｃ）は、スライスSを規定するスライスレイヤ、（ｄ）は、スライスデータを規定するスライスデータレイヤ、（ｅ）は、スライスデータに含まれる符号化ツリーユニットを規定する符号化ツリーレイヤ、（ｆ）は、符号化ツリーに含まれる符号化単位（Coding Unit; CU）を規定する符号化ユニットレイヤを示す図である。
【図９】本実施形態に係るパラメータセットの参照関係を説明するための図である。
【図１０】参照ピクチャリスト、及び参照ピクチャを説明するための図である。（ａ）は、参照ピクチャリストの一例を示し、（ｂ）参照ピクチャの一例を示す概念図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＶＰＳのシンタックステーブルの一例である。
【図１２】ＶＰＳ拡張データのシンタックステーブルの一例である。（ａ）は、本発明の実施形態に係るＶＰＳ拡張データのシンタックステーブルの一例であり、（ｂ）従来技術におけるＶＰＳ拡張データのシンタックステーブルの一例である。
【図１３】本実施形態に係るPTL情報のシンタックステーブルの一例である。
【図１４】スケーラビリティＩＤとスケーラビリティタイプの対応表を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るＳＰＳ／ＰＰＳ／スライスレイヤのシンタックステーブルの一例である。（ａ）は、ＳＰＳのシンタックステーブルの一例であり、（ｂ）は、ＰＰＳのシンタックステーブルの一例であり、（ｃ）は、スライスレイヤに含まれるスライスヘッダ、及びスライスデータのシンタックステーブルの一例を示し、（ｄ）は、スライスヘッダのシンタックステーブルの一例を示し、（ｅ）スライスデータのシンタックステーブルの一例を示す。
【図１６】本実施形態に係る階層動画像復号装置の構成を示す概略図である。
【図１７】本実施形態に係るターゲットセットピクチャ復号部の構成を示す概略図である。
【図１８】本実施形態に係るピクチャ復号部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本実施形態に係るビットストリーム抽出部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本実施形態に係る階層動画像符号化装置の構成を示す概略図である。
【図２１】本実施形態に係るターゲットセットピクチャ符号化部の構成を示す概略図である。
【図２２】本実施形態に係るピクチャ符号化部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】上記階層動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、上記階層動画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、階層動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図２４】上記階層動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、上記階層動画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、階層動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図２〜図２４に基づいて、本発明の一実施形態に係る階層動画像復号装置１および階層動画像符号化装置２を説明すれば以下のとおりである。
【００２１】
〔概要〕
本実施の形態に係る階層動画像復号装置（画像復号装置）１は、階層動画像符号化装置（画像符号化装置）２によって階層符号化された符号化データを復号する。階層符号化とは、動画像を低品質のものから高品質のものにかけて階層的に符号化する符号化方式のことである。階層符号化は、例えば、SVCやSHVCにおいて標準化されている。なお、ここでいう動画像の品質とは、主観的および客観的な動画像の見栄えに影響する要素のことを広く意味する。動画像の品質には、例えば、“解像度”、“フレームレート”、“画質”、および、“画素の表現精度”が含まれる。よって、以下、動画像の品質が異なるといえば、例示的には、“解像度”等が異なることを指すが、これに限られない。例えば、異なる量子化ステップで量子化された動画像の場合（すなわち、異なる符号化雑音により符号化された動画像の場合）も互いに動画像の品質が異なるといえる。
【００２２】
また、階層符号化技術は、階層化される情報の種類の観点から、（１）空間スケーラビリティ、（２）時間スケーラビリティ、（３）ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）スケーラビリティ、および（４）ビュースケーラビリティに分類されることもある。空間スケーラビリティとは、解像度や画像のサイズにおいて階層化する技術である。時間スケーラビリティとは、フレームレート（単位時間のフレーム数）において階層化する技術である。ＳＮＲスケーラビリティは、符号化雑音において階層化する技術である。また、ビュースケーラビリティは、各画像に対応付けられた視点位置において階層化する技術である。
【００２３】
本実施形態に係る階層動画像符号化装置２及び階層動画像復号装置１の詳細な説明に先立って、まず（１）階層動画像符号化装置２によって生成され、階層動画像復号装置１によって復号される階層符号化データのレイヤ構造を説明し、次いで（２）各レイヤで採用できるデータ構造の具体例について説明を行う。
【００２４】
〔階層符号化データのレイヤ構造〕
ここで、図２を用いて、階層符号化データの符号化および復号について説明すると次のとおりである。図２は、動画像を、下位階層Ｌ３、中位階層Ｌ２、および上位階層Ｌ１の３階層により階層的に符号化／復号する場合について模式的に表わす図である。つまり、図２（ａ）および（ｂ）に示す例では、３階層のうち、上位階層Ｌ１が最上位層となり、下位階層Ｌ３が最下位層となる。
【００２５】
以下において、階層符号化データから復号され得る特定の品質に対応する復号画像は、特定の階層の復号画像（または、特定の階層に対応する復号画像）と称される（例えば、上位階層Ｌ１の復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ）。
【００２６】
図２（ａ）は、入力画像ＰＩＮ＃Ａ〜ＰＩＮ＃Ｃをそれぞれ階層的に符号化して符号化データＤＡＴＡ＃Ａ〜ＤＡＴＡ＃Ｃを生成する階層動画像符号化装置２＃Ａ〜２＃Ｃを示している。図２（ｂ）は、階層的に符号化された符号化データＤＡＴＡ＃Ａ〜ＤＡＴＡ＃Ｃをそれぞれ復号して復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ〜ＰＯＵＴ＃Ｃを生成する階層動画像復号装置１＃Ａ〜１＃Ｃを示している。
【００２７】
まず、図２（ａ）を用いて、符号化装置側について説明する。符号化装置側の入力となる入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃは、原画は同じだが、画像の品質（解像度、フレームレート、および画質等）が異なる。画像の品質は、入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃの順に低くなる。
【００２８】
下位階層Ｌ３の階層動画像符号化装置２＃Ｃは、下位階層Ｌ３の入力画像ＰＩＮ＃Ｃを符号化して下位階層Ｌ３の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃを生成する。下位階層Ｌ３の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを復号するのに必要な基本情報が含まれる（図２において“Ｃ”にて示している）。下位階層Ｌ３は、最下層の階層であるため、下位階層Ｌ３の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃは、基本符号化データとも称される。
【００２９】
また、中位階層Ｌ２の階層動画像符号化装置２＃Ｂは、中位階層Ｌ２の入力画像ＰＩＮ＃Ｂを、下位階層の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃを参照しながら符号化して中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂを生成する。中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂには、符号化データＤＡＴＡ＃Ｃに含まれる基本情報“Ｃ”に加えて、中位階層の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な付加的情報（図２において“Ｂ”にて示している）が含まれる。
【００３０】
また、上位階層Ｌ１の階層動画像符号化装置２＃Ａは、上位階層Ｌ１の入力画像ＰＩＮ＃Ａを、中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂを参照しながら符号化して上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａを生成する。上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａには、下位階層Ｌ３の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを復号するのに必要な基本情報“Ｃ”および中位階層Ｌ２の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な付加的情報“Ｂ”に加えて、上位階層の復号画像ＰＯＵＴ＃Ａを復号するのに必要な付加的情報（図２において“Ａ”にて示している）が含まれる。
【００３１】
このように上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａは、異なる複数の品質の復号画像に関する情報を含む。
【００３２】
次に、図２（ｂ）を参照しながら復号装置側について説明する。復号装置側では、上位階層Ｌ１、中位階層Ｌ２、および下位階層Ｌ３それぞれの階層に応じた復号装置１＃Ａ、１＃Ｂ、および１＃Ｃが、符号化データＤＡＴＡ＃Ａ、ＤＡＴＡ＃Ｂ、およびＤＡＴＡ＃Ｃを復号して復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃを出力する。
【００３３】
なお、上位の階層符号化データの一部の情報を抽出（ビットストリーム抽出とも呼ぶ）して、より下位の特定の復号装置において、当該抽出した情報を復号することで特定の品質の動画像を再生することもできる。
【００３４】
例えば、中位階層Ｌ２の階層復号装置１＃Ｂは、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａから、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な情報（すなわち、階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる“Ｂ”および“Ｃ”）を抽出して、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号してもよい。言い換えれば、復号装置側では、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる情報に基づいて、復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃを復号できる。
【００３５】
なお、以上の３階層の階層符号化データに限られず、階層符号化データは、２階層で階層符号化されていてもよいし、３階層よりも多い階層数にて階層符号化されていてもよい。
【００３６】
また、特定の階層の復号画像に関する符号化データの一部または全部を他の階層とは独立して符号化し、特定の階層の復号の際に、他の階層の情報を参照しなくても済むように階層符号化データを構成してもよい。例えば、図２（ａ）および（ｂ）を用いて上述した例では、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂの復号に“Ｃ”および“Ｂ”を参照すると説明したが、これに限られない。復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂが“Ｂ”だけを用いて復号できるように階層符号化データを構成することも可能である。例えば、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂの復号に、“Ｂ”だけから構成される階層符号化データと、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを入力とする階層動画像復号装置も構成できる。
【００３７】
なお、ＳＮＲスケーラビリティを実現する場合、入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃとして同一の原画を用いた上で、復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃが異なる画質となるよう階層符号化データを生成することもできる。その場合、下位階層の階層動画像符号化装置が、上位階層の階層動画像符号化装置に較べて、より大きい量子化幅を用いて予測残差を量子化することで階層符号化データを生成する。
【００３８】
本書では、説明の便宜上、次のとおり用語を定義する。以下の用語は、特に断りがなければ、下記の技術的事項のことを表わすのに用いる。
【００３９】
プロファイル(Profile)：   プロファイルとは、特定のアプリケーションを想定し、規格に準拠するデコーダが備えるべき処理機能を規定するものであり、符号化ツール（要素技術）の組み合わせ、あるいは集合によって定義される。プロファイルを規定することで、個々のアプリケーションでは、規格全体でなく、適したプロファイルのみを実装すればよく、デコーダ／エンコーダの複雑度を低減することが可能となるメリットがある。
【００４０】
レベル（Level）：  レベルは、デコーダの処理能力上限や回路規模の範囲を規定するものであり、単位時間当たりの最大処理画素数、画像の最大解像度、最大ビットレート、最大参照画像バッファサイズ、最低限の圧縮率などのパラメータの制限を規定している。すなわち、レベルはデコーダの処理能力やビットストリームの複雑さを規定するものである。また、レベルでは、各プロファイルで規定されたツールを、どの範囲までサポートするかについても規定されている。そのため、上位のレベルでは、下位のレベルをサポートする必要がある。例えば、レベル制限される各種パラメータには、最大輝度ピクチャサイズ（Max luma picture size）、最大ビットレート(Max bitrate)、最大CPBサイズ(Max CPB size)、ピクチャ単位当りの最大スライスセグメント数(Max slice segments per picture)、ピクチャ単位当たりの最大タイル行数(Max number of tile rows)、ピクチャ単位当たりの最大タイル列数(Max number of tile columns)等がある。また、特定のプロファイルに対して適用される、レベル制限される各種パラメータには、最大輝度サンプルレート（Max luma sample rate）、最大ビットレート（Max bit rate）、及び最低圧縮比率(Mincompression Ratio)が挙げられる。なお、レベルのサブ概念として、各レベルに対応するビットストリーム（符号化データ）の最大ビットレート、及びビットストリームを格納する最大CPBサイズがメインティア（Main tier:コンシューマ用）で規定される値か、または、ハイティア（High tier:業務用）で規定される値であるか表す“ティア”(tier)がある。
【００４１】
HRD (Hypothetical Reference Decoder、仮想参照デコーダ)  :  HRDとは、バッファの動作を中心としたデコーダの仮想モデルであり、バッファモデルとも呼ばれる。HRDは、（１）ビットストリームの伝送バッファであるCPB(Coded Picture Buffer、符号化済ピクチャバッファ)、（２）瞬時に復号動作を行う復号処理部、（３）復号したピクチャを保存するDPB(Decoded Picture Buffer、復号ピクチャバッファ)、（４）切り出し処理を行うクロッピング処理部（画像の有効領域のみ切り出す処理）から構成される。
【００４２】
HRDの基本動作は以下の通りである。
【００４３】
（SA01）入力ビットストリームをCPBへ蓄積する。
【００４４】
（SA02）CPBに蓄積されたAUを瞬時復号処理する。
【００４５】
（SA03）瞬時復号処理して得られた復号済ピクチャをDPBへ保存する。
【００４６】
（SA04）DPBに保存された復号ピクチャをクロップして出力する。
【００４７】
HRDパラメータ(HRD parameters)  ：  HRDパラメータとは、入力されたビットストリームが、HRDにおいて、コンフォーマンス条件を満たすか検証するために利用されるバッファモデルを示すパラメータである。
【００４８】
ビットストリームコンフォーマンス  ：  ビットストリームコンフォーマンスとは、階層動画像復号装置（ここでは本発明の実施形態に係る階層動画像復号装置）が復号するビットストリームが満たす必要がある条件である。同様に、階層動画像符号化装置（ここでは本発明の実施形態に係る階層動画像符号化装置)が生成するビットストリームに関しても、上記階層動画像復号装置が復号可能なビットストリームであることを保障するため、上記ビットストリームコンフォーマンスを満たす必要がある。
【００４９】
VCL NALユニット  ：  VCL(Video Coding Layer、ビデオ符号化レイヤ) NALユニットとは、動画像（映像信号）の符号化データを含むNALユニットである。例えば、VCL NALユニットには、スライスデータ（ＣＴＵの符号化データ）、及び当該スライスの復号を通じて共通で利用されるヘッダ情報（スライスヘッダ）が含まれる。
【００５０】
non-VCL NALユニット  ：  non-VCL(non-Video Coding Layer、非ビデオ符号化レイヤ、非VCL) NALユニットとは、ビデオパラメータセットＶＰＳ、シーケンスパラメータセットＳＰＳ、ピクチャパラメータセットＰＰＳ等の各シーケンスやピクチャを復号する時に利用される符号化パラメータの集合であるヘッダ情報や補助情報ＳＥＩ等の符号化データを含むNALユニットである。
【００５１】
レイヤ識別子  ：  レイヤ識別子(レイヤIDとも称する)は、階層（レイヤ）を識別するためのものであり、階層と１対１に対応する。階層符号化データには特定の階層の復号画像の復号に必要な部分符号化データを選択するために用いられる識別子が含まれる。特定のレイヤに対応するレイヤ識別子に関連付けられた階層符号化データの部分集合は、レイヤ表現とも呼称される。
【００５２】
一般に、特定の階層の復号画像の復号には、当該階層のレイヤ表現、および／または、当該階層の下位レイヤに対応するレイヤ表現が用いられる。すなわち、対象レイヤの復号画像の復号においては、対象レイヤのレイヤ表現、および／または、対象レイヤの下位レイヤに含まれる１つ以上階層のレイヤ表現が用いられる。
【００５３】
レイヤ  ：  特定の階層（レイヤ）のレイヤ識別子の値(nuh_layer_id, nuhLayerId)をもつVCL NAL UNIT及びそのVCL NALユニットに関連付けられたnon-VCL NAL UNITの集合、あるいは、階層的な関係をもつシンタックス構造の集合の一つである。
【００５４】
上位レイヤ  ：  ある階層よりも上位に位置する階層のことを、上位レイヤと称する。例えば、図２において、下位階層Ｌ３の上位レイヤは、中位階層Ｌ２および上位階層Ｌ１である。また、上位レイヤの復号画像とは、より品質の高い（例えば、解像度が高い、フレームレートが高い、画質が高い等）復号画像のことをいう。
【００５５】
下位レイヤ  ：  ある階層よりも下位に位置する階層のことを、下位レイヤと称する。例えば、図２において、上位階層Ｌ１の下位レイヤは、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３である。また、下位レイヤの復号画像とは、より品質の低い復号画像のことをいう。
【００５６】
対象レイヤ  ：  復号または符号化の対象となっている階層のことをいう。なお、対象レイヤに対応する復号画像を対象レイヤピクチャと呼ぶ。また、対象レイヤピクチャを構成する画素を対象レイヤ画素と呼ぶ。
【００５７】
出力レイヤ  ：  復号または符号化の対象となるレイヤのうち、該レイヤの復号ピクチャを、出力ピクチャとして出力することが指定されたレイヤのことである。
【００５８】
参照レイヤ  ：  対象レイヤに対応する復号画像を復号するのに参照される特定の下位レイヤのことを参照レイヤと称する。なお、参照レイヤに対応する復号画像を参照レイヤピクチャと呼ぶ。また、参照レイヤを構成する画素を参照レイヤ画素と呼ぶ。
【００５９】
図２（ａ）および（ｂ）に示した例では、上位階層Ｌ１の参照レイヤは、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３である。しかしながら、これに限られず、特定の上記レイヤの復号において、下位レイヤのすべてを参照しなくてもよいように階層符号化データを構成することもできる。例えば、上位階層Ｌ１の参照レイヤが、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３のいずれか一方となるように階層符号化データを構成することも可能である。また、参照レイヤは、対象レイヤの復号に用いられる符号化パラメータ等を予測する際に利用（参照）される、対象レイヤとは異なるレイヤであるとも表現できる。対象レイヤのレイヤ間予測で、直接的に参照される参照レイヤは、直接参照レイヤと呼ばれる。また、対象レイヤの直接参照レイヤＡのレイヤ間予測で参照される直接参照レイヤＢは、対象レイヤが、間接的に依存するため、対象レイヤの間接参照レイヤとも呼ばれる。換言すれば、レイヤiが、１又は複数のレイヤｋ(i<k<j)を介して、レイヤjに対して、間接的に依存す場合、レイヤｊは、レイヤiの間接参照レイヤである。なお、対象レイヤに対する直接参照レイヤ、及び間接参照レイヤを総称して、依存レイヤと呼ぶ。
【００６０】
基本レイヤ(base layer)  ：  最下層に位置する階層のことを基本レイヤと称する。基本レイヤの復号画像は、符号化データから復号され得るもっとも低い品質の復号画像であり、基本復号画像と呼称される。別の言い方をすれば、基本復号画像は、最下層の階層に対応する復号画像のことである。基本復号画像の復号に必要な階層符号化データの部分符号化データは基本符号化データと呼称される。例えば、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる基本情報“Ｃ”が基本符号化データである。また、基本レイヤは、少なくとも、同一のレイヤ識別子を有し、かつそのレイヤ識別子(nuh_layer_id)の値は０である、１又は複数のVCL NALユニットからなるレイヤである。
【００６１】
拡張レイヤ(non-base layer)  ：  基本レイヤの上位レイヤは、拡張レイヤと称される。また、拡張レイヤは、少なくとも、同一のレイヤ識別子を有し、そのレイヤ識別子(nuh_layer_id)の値が０より大きい、１又は複数のVCL NALユニットからなるレイヤである。
【００６２】
レイヤ間予測  ：  レイヤ間予測とは、対象レイヤのレイヤ表現と異なる階層（参照レイヤ）のレイヤ表現に含まれるシンタックス要素値、シンタックス要素値より導出される値、および復号画像に基づいて、対象レイヤのシンタックス要素値や対象レイヤの復号に用いられる符号化パラメータ等を予測することである。動き予測に関する情報を参照レイヤの情報から予測するレイヤ間予測のことをレイヤ間動き情報予測と称することもある。また、下位レイヤの復号画像から予測するレイヤ間予測のことをレイヤ間画像予測（あるいはレイヤ間テクスチャ予測）と称することもある。なお、レイヤ間予測に用いられる階層は、例示的には、対象レイヤの下位レイヤである。また、参照レイヤを用いず対象レイヤ内で予測を行うことをレイヤ内予測と称することもある。
【００６３】
テンポラル識別子：  テンポラル識別子（テンポラルＩＤ）は、時間スケーラビリティに関するレイヤ（以降、サブレイヤ）を識別するための識別子である。テンポラル識別子は、サブレイヤを識別するためのものであり、サブレイヤと１対１に対応する。符号化データには特定のサブレイヤの復号画像の復号に必要な部分符号化データを選択するために用いられるテンポラル識別子が含まれる。特に、最高次（最上位）のサブレイヤのテンポラル識別子を最高次（最上位）テンポラル識別子(highest TemporalId, highestTid)と称する。
【００６４】
サブレイヤ：  サブレイヤとは、テンポラル識別子により特定される時間スケーラビリティに関するレイヤである。空間スケーラビリティ、ＳＮＲスケーラビリティ等、そのほかのスケーラビリティと区別するため、以降サブレイヤと称する（テンポラルレイヤとも称する）。また、以降では、時間スケーラビリティは、基本レイヤの符号化データ、またはあるレイヤを復号するために必要な階層符号化データ、に含まれるサブレイヤによって実現されるものとする。
【００６５】
レイヤセット：  レイヤセットとは、1以上のレイヤからなるレイヤの集合である。特に、レイヤセットの構成は、レイヤIDリストLayerSetLayerIdList[]（あるいは、LayerIdList[]）によって表現され、レイヤセットに含まれるレイヤを識別するレイヤID（または、ＶＰＳ上でのレイヤの順番を示すインデクス）は、レイヤIDリストLayerIdList[K](K=0..N-1, Nはレイヤセットに含まれるレイヤ数)の各要素に、格納される。
【００６６】
出力レイヤセット：  出力レイヤセットとは、上記レイヤセットに含まれるレイヤに対して、出力レイヤであるかどうか指定されたレイヤの集合である。また、出力レイヤセットは、レイヤセットと出力レイヤを指定する出力レイヤフラグの組み合わせにより表現される集合とも表現される。
【００６７】
ビットストリーム抽出処理  ：  ビットストリーム抽出処理とは、あるビットストリーム（階層符号化データ、符号化データ）から、対象最高次テンポラル識別子(highestTid)、及び対象レイヤセットに含まれるレイヤを表わすレイヤIDリストLayerIdList[]によって定まる集合（ターゲットセットTargetSetと呼ぶ）に含まれないNALユニットを除去（破棄）し、ターゲットセットTargetSetに含まれるNALユニットから構成されるビットストリームを抽出する処理である。なお、ビットストリーム抽出は、サブビットストリーム抽出とも呼ばれる。
【００６８】
また、対象最高次テンポラル識別子をTargetHighestTidと称し、対象レイヤセットをTargetLayerSetと称し、対象レイヤセットのレイヤIDリスト（対象レイヤIDリスト）をTargetLayerIdListとも称する。特に、復号対象となるレイヤIDリストを、TargetDecLayerIdListとも呼ぶ。また、ビットストリーム抽出により生成された、ターゲットセットTargetSetに含まれるNALユニットから構成されるビットストリームを符号化データBitstreamToDecodeとも称する。
【００６９】
次に、図３を参照して、ビットストリーム抽出処理により、あるレイヤセットＡを含む階層符号化データより、レイヤセットＡのサブセットとなるレイヤセットＢを含む階層符号化データを抽出する例について説明する。
【００７０】
図３は、３つのレイヤ（L#0, L#1, L#2）、及び各レイヤは３つのサブレイヤ(TID1, TID2, TID3)からなるレイヤセットＡ、及びそのサブセットであるレイヤセットＢの構成を表わす。なお、以降では、レイヤセットを構成するレイヤ、及びサブレイヤを、｛LayerIdList={L#0, ..,L#N}, HighestTid=K｝と表わす。例えば、図３のレイヤセットＡは、｛LayerIdList=｛L#0, L#1, L#2｝, HighestTid=3｝と表現される。ここで、符号L#Nは、あるレイヤＮを示し、図３中の各ボックスは、ピクチャを表わし、ボックス内の番号は、復号順の一例を表わす。以降、ピクチャで番号Ｎを、P#Nと表記する。
【００７１】
また、各ピクチャ間の矢印は、ピクチャ間の依存方向（参照関係）を表わす。同一レイヤ内の矢印であれば、インター予測に利用される参照ピクチャであることを示す。レイヤ間の矢印であれば、レイヤ間予測に利用される参照ピクチャ（参照レイヤピクチャともいう）であることを表わす。
【００７２】
また、図３中のＡＵは、アクセスユニットを表わし、符号＃Ｎは、アクセスユニット番号を表わす。ＡＵ＃Ｎは、ある起点（例えば、ランダムアクセス開始点）のＡＵをＡＵ＃０とすれば、（Ｎ−１）番目のアクセスユニットであることを表わし、ビットストリームに含まれるＡＵの順番を表わす。すなわち、図３の例であれば、ビットストリーム上で、アクセスユニットは、ＡＵ＃０、ＡＵ＃１、ＡＵ＃２、ＡＵ＃３、ＡＵ＃４..の順で並んでいる。なお、アクセスユニットとは、特定の分類ルールにより集約されたＮＡＬユニットの集合を表わす。図３のＡＵ＃０は、ピクチャＰ＃１、Ｐ＃１、及びＰ＃３の符号化データを含むVCL NALの集合とみることができる。なお、アクセスユニットの詳細については後述する。なお、本明細書では、Ｘ番目と記す場合、先頭要素が０番目であり、０番目から数えることとする（以下同様）。
【００７３】
図３の例では、ターゲットセットTargetSet（レイヤセットＢ）は、｛LayerIdList=｛L#0,L#1｝、HighestTid=2｝であるから、レイヤセットＡを含むビットストリームから、ターゲットセットTargetSetに含まれないレイヤ、及び最高次テンポラルID(HighestTid=2)より大きいサブレイヤを、ビットストリーム抽出により破棄する。すなわち、レイヤIDリストに含まれないレイヤL#2、及びサブレイヤ(TID3)を有するNALユニットが破棄され、最終的には、レイヤセットＢを含むビットストリームが抽出される。図３では、点線のボックスは、破棄されたピクチャを表わし、点線の矢印は、破棄されたピクチャと参照ピクチャ間の依存方向を示す。なお、レイヤL#3、及びTID3のサブレイヤのピクチャを構成するNALユニットは破棄済のため、依存関係は既に断ち切られている。
【００７４】
SHVCやMV-HEVCでは、SNRスケーラビリティ、空間スケーラビリティ、時間スケーラビリティ等を実現するために、レイヤ、及びサブレイヤの概念が導入されている。図３で既に説明したように、フレームレートを変更し時間スケーラビリティを実現する場合、ビットストリーム抽出処理により、まず他のピクチャから参照されないピクチャ（最高次テンポラルID（TID3））の符号化データを破棄する。図３の場合、ピクチャ（１０、１３、１１、１４、１２、１５）の符号化データを破棄することにより、フレームレートが１／２となる符号化データが生成される。
【００７５】
また、SNRスケーラビリティ、空間スケーラビリティや、ビュースケーラビリティを実現する場合、ビットストリーム抽出により、ターゲットセットTargetSetに含まれない、レイヤの符号化データを破棄することで、各スケーラビリティの粒度を変更することができる。図３の場合、ピクチャ（３、６、９、１２、１５）の符号化データを破棄することで、スケーラビリティの粒度を粗くした符号化データが生成される。上記処理を繰り返すことで、段階的にレイヤ、サブレイヤの粒度を調整することができる。
【００７６】
なお、以上の用語は、飽くまで説明の便宜上のものであり、上記の技術的事項を別の用語にて表現してもかまわない。
【００７７】
〔階層符号化データのデータ構造について〕
以下、各階層の符号化データを生成する符号化方式として、HEVCおよびその拡張方式を用いる場合について例示する。しかしながら、これに限られず、各階層の符号化データを、MPEG-2や、H.264/AVCなどの符号化方式により生成してもよい。
【００７８】
また、下位レイヤと上位レイヤとが異なる符号化方式によって符号化されていてもよい。また、各階層の符号化データは、互いに異なる伝送路を介して階層動画像復号装置１に供給されてもよいし、同一の伝送路を介して階層動画像復号装置１に供給されてもよい。
【００７９】
例えば、超高精細映像（動画像、４Ｋ映像データ）を基本レイヤおよび１つの拡張レイヤによりスケーラブル符号化して伝送する場合、基本レイヤは、４Ｋ映像データをダウンスケーリングし、インタレース化した映像データをMPEG-2またはH.264/AVCにより符号化してテレビ放送網で伝送し、拡張レイヤは、４Ｋ映像（プログレッシブ）をHEVCにより符号化して、インターネットで伝送してもよい。
【００８０】
＜階層符号化データＤＡＴＡの構造＞
本実施形態に係る画像符号化装置２および画像復号装置１の詳細な説明に先立って、画像符号化装置２によって生成され、画像復号装置１によって復号される階層符号化データＤＡＴＡのデータ構造について説明する。
【００８１】
（ＮＡＬユニットレイヤ）
図４は、階層符号化データＤＡＴＡにおけるデータの階層構造を示す図である。階層符号化データＤＡＴＡは、NAL（Network Abstraction Layer）ユニットと呼ばれる単位で符号化される。
【００８２】
NALは、動画像符号化処理を行う層であるVCL（Video Coding Layer）と、符号化データを伝送・蓄積する下位システムとの間における通信を抽象化するために設けられる層である。
【００８３】
VCLは、画像符号化処理を行う層のことであり、VCLにおいて符号化が行われる。一方、ここでいう、下位システムは、H.264/AVCおよびHEVCのファイルフォーマットや、MPEG-2システムに対応する。以下に示す例では、下位システムは、対象レイヤおよび参照レイヤにおける復号処理に対応する。なお、NALでは、VCLで生成されたビットストリームが、NALユニットという単位で区切られて、宛先となる下位システムへ伝送される。
【００８４】
図５（ａ）は、NALユニットのシンタックステーブルを示す。NALユニットには、VCLで符号化された符号化データ、および、当該符号化データが宛先の下位システムに適切に届けられるためのヘッダ（NALユニットヘッダ：nal_unit_header()）が含まれる。NALユニットヘッダは、例えば、図５（ｂ）に示すシンタックスで表わされる。NALユニットヘッダには、NALユニットに格納された符号化データの種類を表わす“nal_unit_type”、格納された符号化データが属するサブレイヤの識別子（テンポラル識別子）を表わす”nuh_temporal_id_plus1”や、格納された符号化データが属するレイヤの識別子（レイヤ識別子）を表わす”nuh_layer_id”（または、nuh_reserved_zero_6bits）が記述されている。一方、NALユニットデータには、後述のパラメータセット、SEI、スライスなどが含まれる。
【００８５】
図６は、NALユニットタイプの値とNALユニットの種別の関係を示す図である。図６に示す通り、SYNA101で示される０から１５の値のNALユニットタイプを持つNALユニットは、非RAP (ランダムアクセスピクチャ)のスライスである。SYNA102で示される１６から２１の値のNALユニットタイプを持つNALユニットは、RAP (ランダムアクセスピクチャ、IRAPピクチャ)のスライスである。RAPピクチャには、大きく分けて、BLAピクチャ、IDRピクチャ、CRAピクチャがあり、BLAピクチャは、さらに、BLA_W_LP、BLA_W_DLP、BLA_N_LPに分類される。IDRピクチャは、さらに、IDR_W_DLP、IDR_N_LPに分類される。RAPピクチャ以外のピクチャには、リーディングピクチャ（LPピクチャ）、テンポラルアクセスピクチャ（TSAピクチャ、STSAピクチャ）、トレイリングピクチャ（TRAILピクチャ）などがある。なお、各階層における符号化データは、NALユニットに格納されることでNAL多重化されて階層動画像復号装置１に伝送される。
【００８６】
図６、特にNAL Unit Type Classで示されるように、各NALユニットは、NALユニットタイプに応じて、ピクチャを構成するデータ(VCLデータ)と、それ以外のデータ（non-VCL）に分類される。ピクチャは、ランダムアクセスピクチャ、リーディングピクチャ、トレイリングピクチャなどのピクチャ種別によらず、全てVCL NALユニットに分類され、ピクチャの復号に必要なデータであるパラメータセットや、ピクチャの補助情報であるSEI、シーケンスの区切りを表わすアクセスユニットデリミタ(AUD)、エンドオブシーケンス(EOS)、エンドオブビットストリーム(EOB)などは、non-VCL NALユニットに分類される。
【００８７】
（アクセスユニット）
特定の分類ルールにより集約されたNALユニットの集合のことをアクセスユニットと呼ぶ。レイヤ数が１の場合には、アクセスユニットは１ピクチャを構成するNALユニットの集合である。レイヤ数が１より大きい場合には、アクセスユニットは同じ時刻(同一出力タイミング)の複数のレイヤのピクチャを構成するNALユニットの集合である。なお、アクセスユニットの区切りを示すために、符号化データはアクセスユニットデリミタ（AUD:Access unit delimiter）と呼ばれるNALユニットを含んでも良い。アクセスユニットデリミタは、符号化データ中にあるアクセスユニットを構成するNALユニットの集合と、別のアクセスユニットを構成するNALユニットの集合の間に含まれる。
【００８８】
図７は、アクセスユニットに含まれるNALユニットの構成の一例を示す図である。同図において、AUには、AUの先頭であることを示すアクセスユニットデリミタ（AUD）、各種パラメータセット（VPS, SPS, PPS）、各種SEI（Prefix SEI, Suffix SEI）、レイヤ数が１の場合は１ピクチャを構成するVCL（slice）、レイヤ数が１より大きい場合はレイヤ数分のピクチャを構成するVCL、シーケンスの終端を示すEOS（End of Sequence）、ビットストリームの終端を示すEOB（End of Bitstream）等のNALユニットから構成される。なお、図７において、VPS, SPS, SEI, VCLの後の符号L#K(K=Nmin..Nmax)は、レイヤID（あるいは、VPS上で定義されたレイヤの順番を示すインデクス）を表わす。図７の例では、AU内に、VPSを除き、各レイヤL#Nmin〜レイヤL#NmaxのSPS, PPS, SEI, VCLが、レイヤID（あるいは、VPS上で定義されたレイヤの順番を示すインデクス）の昇順で存在する。図７の例では、VPSは、最低次のレイヤIDでのみ送られる。なお、図７において、特定NALユニットがAU内に存在するか、または繰り返し存在するかを、矢印によって示している。
【００８９】
例えば、特定のNALユニットがAU内に存在すれば、そのNALユニットを通過する矢印で示し、特定のNALユニットがAU内に存在しなければ、そのNALユニットをスキップする矢印で示している。例えば、AUDを通らずに、VPSへ向かう矢印は、AUDがAU内に存在しない場合を示す。また、VCLを通過してから再びVCLへ戻る矢印は、１以上のVCLが存在する場合を示す。
【００９０】
また、最低次以外の上位のレイヤIDを有するVPSがAU内に含まれてもよいが、画像復号装置は、最低次以外のレイヤIDを有するVPSを無視するものとする。また、各種パラメータセット（VPS，SPS，PPS）や補助情報であるSEIは、図７のように、アクセスユニットの一部として含まれてもよいし、ビットストリームとは別の手段でデコーダに伝達されてもよい。なお、図７は、アクセスユニットに含まれるNALユニットの構成の一実施形態に過ぎず、アクセスユニットに含まれるNALユニットの構成は、ビットストリームを復号することが可能な範囲で変更が可能である。
【００９１】
特に、レイヤ識別子nuhLayerId=0のIRAPピクチャを含むアクセスユニットを、IRAPアクセスユニット(ランダムアクセスポイント・アクセスユニット)と呼ぶ。また、ターゲットセットに含まれる全レイヤの復号処理の初期化を実施するIRAPアクセスユニットを初期化IRAPアクセスユニットと呼ぶ。また、復号順で、初期化IRAPアクセスユニットから、0以上の非初期化IRAPアクセスユニット(初期化IRAPアクセスユニット以外のアクセスユニット)が続き、次の初期化IRAPアクセスユニットまでのアクセスユニットの集合（ただし、次の初期化IRAPアクセスユニットは除く）を、CVS（Coded Video Sequence;符号化ビデオシーケンス、以降ではシーケンスSEQとも称する）とも称する。
【００９２】
図８は、階層符号化データＤＡＴＡにおけるデータの階層構造を示す図である。階層符号化データＤＡＴＡは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図８の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、シーケンスSEQを既定するシーケンスレイヤ、ピクチャPICTを規定するピクチャレイヤ、スライスSを規定するスライスレイヤ、スライスデータを規定するスライスデータレイヤ、スライスデータに含まれる符号化ツリーユニットを規定する符号化ツリーレイヤ、符号化ツリーに含まれる符号化単位（Coding Unit；CU）を規定する符号化ユニットレイヤを示す図である。
【００９３】
（シーケンスレイヤ）
シーケンスレイヤでは、処理対象のシーケンスSEQ（以下、対象シーケンスとも称する）を復号するために画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図８の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）シーケンスパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。ここで＃の後に示される値はレイヤIDを示す。図８では、＃０と＃１すなわちレイヤIDが０とレイヤIDが１の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類およびレイヤの数はこれに限定されない。
【００９４】
（ビデオパラメータセット）
図１１は、ビデオパラメータセットVPSのシンタックス表の一例であり、図１２は、ビデオパラメータセットVPSの拡張データのシンタックス表の一例である。ビデオパラメータセットVPSでは、１以上のレイヤから構成される符号化データを復号するために画像復号装置１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、後述のシーケンスパラメータセットや他のシンタックス要素が参照するVPSを識別するために用いるVPS識別子(video_parameter_set_id)(図１１上のSYNVPS01)や、符号化データに含まれるレイヤ数(vps_max_layers_minus1) (図１１上のSYNVPS02)、レイヤに含まれるサブレイヤ数(vps_sub_layers_minus1) (図１１上のSYNVPS03)、符号化データ中で表現される1以上のレイヤからなるレイヤの集合を規定するレイヤセットの数(vps_num_layer_sets_minus1) (図１１上のSYNVPS06)、レイヤセットを構成するレイヤの集合を規定するレイヤセット情報(layer_id_included_flag[i][j]) (図１１上のSYNVPS07)や、レイヤ間の依存関係(直接依存フラグdirect_dependency_flag[i][j])(図１２上のSYNVPS0C)、出力レイヤセットを構成する出力レイヤの集合や、ＰＴＬ情報等を規定した出力レイヤセット情報 (デフォルト出力レイヤ識別子default_target_output_layer_idc、出力レイヤフラグoutput_layer_flag[i][j]など)(図１２上のSYNVPS0G〜SYNVPS0K)などが規定されている。VPSは符号化データ内に複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス毎に復号に用いられるVPSが複数の候補から選択される。
【００９５】
あるレイヤに属する特定シーケンスの復号に使用されるVPSは、アクティブVPSと呼ばれる。以下では、特に断りがなければ、VPSは、あるレイヤに属する対象シーケンスに対するアクティブVPSを意味する。
【００９６】
（シーケンスパラメータセット）
図１５(a)は、シーケンスパラメータセットSPSのシンタックス表の一例である。シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、対象SPSが参照するアクティブVPSを表わすアクティブVPS識別子(sps_video_parameter_set_id)（図１５(a)上のSYNSPS01）、後述のピクチャパラメータセットや他のシンタックス要素が参照するSPSを識別するために用いるSPS識別子（sps_seq_parameter_set_id）（図１５(a)上のSYNSPS02）や、ピクチャの幅や高さが規定される。SPSは符号化データ内に複数存在してもよく、その場合には、対象シーケンス毎に復号に用いられるSPSが複数の候補から選択される。
【００９７】
あるレイヤに属する特定シーケンスの復号に使用されるSPSは、アクティブSPSとも呼ばれる。以下では、特に断りがなければ、SPSは、あるレイヤに属する対象シーケンスに対するアクティブSPSを意味する。
【００９８】
（ピクチャパラメータセット）
図１５(ｂ)は、ピクチャパラメータセットPPSのシンタックス表の一例である。ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、対象PPSが参照するアクティブSPSを表わすアクティブSPS識別子(pps_seq_parameter_set_id)(図１５(b)のSYNPPS01)、後述のスライスヘッダや他のシンタックス要素が参照するPPSを識別するために用いるPPS識別子（pps_pic_parameter_set_id）(図１５(b)のSYNPPS02)や、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）、スケーリングリスト（量子化マトリックス）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよく、その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
【００９９】
あるレイヤに属する特定ピクチャの復号に使用されるPPSはアクティブPPSと呼ばれる。以下では、特に断りがなければ、PPSは、あるレイヤに属する対象ピクチャに対するアクティブPPSを意味する。なお、アクティブSPS、及びアクティブPPSは、レイヤ毎に異なるSPSやPPSに設定してもよい。すなわち、レイヤ毎に異なるSPSやPPSを参照して復号処理を実行することができる。
【０１００】
（ピクチャレイヤ）
ピクチャレイヤでは、処理対象のピクチャPICT（以下、対象ピクチャとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図８（ｂ）に示すように、スライスS0〜SNS-1を含んでいる（NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。なお、以下、スライスS0〜SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添字を省略して記述することがある。また、以下に説明する階層符号化データＤＡＴＡに含まれるデータであって、添字を付している他のデータについても同様である。
【０１０１】
（スライスレイヤ）
スライスレイヤでは、処理対象のスライスS（対象スライスとも称する、スライスセグメント）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図８（ｃ）に示すように、スライスヘッダSH、および、スライスデータSDATAを含んでいる。
【０１０２】
スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために階層動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。図１５(d)は、スライスヘッダのシンタックス表の一例である。例えば、対象スライスを復号するために参照するPPS（アクティブPPS）を指定するアクティブPPS識別子（slice_pic_parameter_set_id）(図１５(d)のSYNSH02)が含まれる。なお、アクティブPPSが参照するSPSは、アクティブPPSに含まれるアクティブSPS識別子（pps_seq_parameter_set_id）により指定される。さらに、アクティブSPSが参照するVPS（アクティブVPS）は、アクティブSPSに含まれるアクティブVPS識別子（sps_video_parameter_set_id）により指定される。
【０１０３】
図９を例に、パラメータセットのアクティベートについて説明する。同図は、ヘッダ情報とアクセスユニット（AU）を構成する符号化データの参照関係を説明する。同図の例では、各AU内のレイヤL#K(K=Nmin..Nmax)に属するピクチャを構成する各スライスは、参照すべきPPSを指定するアクティブPPS識別子をスライスヘッダ内に含んでおり、各スライスの復号開始時に該識別子によって復号に用いるPPS（アクティブPPS）を指定する（アクティベートするともいう）。なお、同一ピクチャ内のスライスが参照する各PPS, SPS, VPSの識別子は同一でなければならない。アクティベートされたPPSの中には、復号処理上参照すべきSPS（アクティブSPS）を指定するアクティブSPS識別子が含まれており、該識別子によって復号に用いるSPS（アクティブSPS）を指定する。同様に、アクティベートされたSPSの中には、各レイヤに属するシーケンスの復号処理上参照すべきVPS（アクティブVPS）を指定するアクティブVPS識別子が含まれており、該識別子によって復号に用いるVPS（アクティブVPS）を指定する。以上の手順により、各レイヤの符号化データの復号処理を実行するにあたって必要なパラメータセットが確定する。
【０１０４】
なお、各ヘッダ情報（スライスヘッダSH、PPS、SPS）が参照する上位のパラメータセットの識別子は、同図の例に限定されない。VPSであれば、VPS識別子k=0..15の中から選択されてよいし、SPSであれば、SPS識別子m=0..15の中から選択されてよいし、PPSであれば、PPS識別子n=0..63の中から選択されてよい。
【０１０５】
また、スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。
【０１０６】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【０１０７】
（スライスデータレイヤ）
スライスデータレイヤでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図８（ｄ）に示すように、符号化ツリーブロック（CTB:Coded Tree Block）を含んでいる。CTBは、スライスを構成する固定サイズ（例えば６４×６４）のブロックであり、最大符号化単位（LCU:Largest Cording Unit）と呼ぶこともある。
【０１０８】
（符号化ツリーレイヤ）
符号化ツリーレイヤは、図８（ｅ）に示すように、処理対象の符号化ツリーブロックを復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な４分木分割により分割される。再帰的な４分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ツリー（coding tree）と称する。４分木の中間ノードは、符号化ツリーユニット（CTU:Coded Tree Unit）であり、符号化ツリーブロック自身も最上位のCTUとして規定される。CTUは、分割フラグ（split_flag）を含み、split_flagが１の場合には、４つの符号化ツリーユニットCTUに分割される。split_flagが０の場合には、符号化ツリーユニットCTUは４つの符号化ユニット(CU：Coded Unit)に分割される。符号化ユニットCUは符号化ツリーレイヤの末端ノードであり、このレイヤではこれ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
【０１０９】
なお、符号化ツリーユニットより復号される対象ピクチャ上の部分領域を符号化ツリーブロック（CTB: Coding Tree block）と呼ぶ。対象ピクチャの輝度成分である輝度ピクチャに対応するCTBは輝度CTBと呼ばれる。換言すると、CTUから復号される輝度ピクチャ上の部分領域は輝度CTBと呼ばれる。一方、CTUから復号される色差ピクチャに対応する部分領域は色差CTBと呼ばれる。一般に、画像の色フォーマットが決まっていれば、輝度CTBサイズと色差CTBサイズは相互に変換可能である。例えば、色フォーマットが4:2:2の場合は、色差CTBサイズは輝度CTBサイズの各半分である。以下の記載では、特に断りがなければ、CTBサイズとは輝度CTBサイズを意味する。また、CTUサイズは、CTUに対応する輝度CTBサイズである。
【０１１０】
（符号化ユニットレイヤ）
符号化ユニットレイヤは、図８（ｆ）に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットCU（coding unit）は、CUヘッダCUH、予測ツリー、変換ツリーから構成される。CUヘッダCUHでは、符号化ユニットが、イントラ予測を用いるユニットであるか、インター予測を用いるユニットであるかなどが規定される。符号化ユニットは、予測ツリー（prediction tree；PT）および変換ツリー（transform tree；TT）のルートとなる。なお、CUに対応するピクチャ上の領域は符号化ブロック（CB:Coding Block）と呼ばれる。輝度ピクチャ上のCBを輝度CB、色差ピクチャ上のCBを色差CBと呼ぶ。CUサイズ（符号化ノードのサイズ）とは、輝度CBサイズを意味する。
【０１１１】
（変換ツリー）
変換ツリー（以下、TTと略称する）は、符号化ユニットCUが１または複数の変換ブロックに分割され、各変換ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ブロックは、符号化ユニットCUを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ブロックを含む。なお、CUに含まれる変換ツリーに関する情報、及び変換ツリーに包含される情報を、TT情報と呼ぶ。
【０１１２】
変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ブロックとして割り付けるものと、上述したツリーブロックの分割と同様、再帰的な４分木分割によるものがある。変換処理は、この変換ブロックごとに行われる。以下、変換の単位である変換ブロックのことを、変換単位（transform unit；TU）とも称する。
【０１１３】
変換ツリーTTには、対象CUの各変換ブロックへの分割パターンを指定するTT分割情報SP_TT、及び量子化予測残差QD 1〜QD NT（NTは、対象CUに含まれる変換単位TUの総数）を含んでいる。
【０１１４】
TT分割情報SP_TTは、具体的には、対象CUに含まれる各変換ブロックの形状、および、対象CU内での位置を決定するための情報である。例えば、TT分割情報SP_TTは、対象ノードの分割を行うのか否かを示す情報（split_transform_unit_flag）と、その分割の深度を示す情報（trafoDepth）とから実現できる。
【０１１５】
各量子化予測残差QDは、階層動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象の変換ブロックである対象ブロックに施すことによって生成した符号化データである。
【０１１６】
処理１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差を周波数変換（例えば、DCT変換（Discrete Cosine Transform）およびDST変換（Discrete Sine Transform）等）する。
【０１１７】
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する。
【０１１８】
処理３：処理２にて量子化された変換係数を可変長符号化する。
【０１１９】
なお、上述した量子化パラメータqpは、階層動画像符号化装置２が変換係数を量子化する際に用いた量子化ステップQPの大きさを表わす（QP＝２qp/6）。
【０１２０】
（予測ツリー）
予測ツリー（以下、PTと略称する）は、符号化ユニットCUが１または複数の予測ブロックに分割され、各予測ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、予測ブロックは、符号化ユニットCUを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ブロックを含む。なお、CUに含まれる予測ツリーに関する情報、及び予測ツリーに包含される情報を、PT情報と呼ぶ。
【０１２１】
予測処理は、この予測ブロックごとに行われる。以下、予測の単位である予測ブロックのことを、予測単位（prediction unit；PU）とも称する。
【０１２２】
予測ツリーにおける分割の種類は、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。すなわち、インター予測では、対象レイヤと同一レイヤの参照ピクチャ（レイヤ内参照ピクチャ）または、対象レイヤの参照レイヤ上の参照ピクチャ（レイヤ間参照ピクチャ）のいずれかを参照ピクチャとして、参照ピクチャ上の復号画像から予測画像を生成する。
【０１２３】
イントラ予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ユニットと同一サイズ）と、Ｎ×Ｎとがある。
【０１２４】
また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのpart_modeにより符号化され、２Ｎ×２Ｎ（符号化ユニットと同一サイズ）、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、Ｎ×２Ｎ、ｎＬ×２Ｎ、ｎＲ×２Ｎ、および、Ｎ×Ｎなどがある。
【０１２５】
（予測パラメータ）
予測ユニットの予測画像は、予測ユニットに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータ、もしくはインター予測の予測パラメータがある。
【０１２６】
イントラ予測パラメータは、各イントラPUについてのイントラ予測（予測モード）を復元するためのパラメータである。予測モードを復元するためのパラメータには、MPM（Most Probable Mode、以下同様）に関するフラグであるmpm_flag、MPMを選択するためのインデクスであるmpm_idx、及び、MPM以外の予測モードを指定するためのインデクスであるrem_idxが含まれる。
【０１２７】
インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、ベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0参照リスト、L1参照リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。２つの参照ピクチャリストが用いられる場合、つまり、predFlagL0=1, predFlagL1=1の場合が、双予測に対応し、１つの参照ピクチャリストを用いる場合、すなわち、(predFlagL0, predFlagL1) = (1, 0)もしくは(predFlagL0, predFlagL1) = (0, 1)の場合が単予測に対応する。
【０１２８】
（参照ピクチャリストの一例）
次に、参照ピクチャリストの一例について説明する。参照ピクチャリストとは、復号ピクチャバッファに記憶された参照ピクチャからなる列である。図１０ (a)は、参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。参照ピクチャリストRPL0において、左右に一列に配列された５個の長方形は、それぞれ参照ピクチャを示す。左端から右へ順に示されている符号Ｐ１、Ｐ２、Ｑ０、Ｐ３、Ｐ４は、それぞれの参照ピクチャを示す符号である。同様に、参照ピクチャリストRPL1において、左端から右へ順に示されている符号Ｐ４、Ｐ３、Ｒ０、Ｐ２、Ｐ１は、それぞれの参照ピクチャを示す符号である。Ｐ１等のＰとは、対象レイヤＰを示し、そしてＱ０のＱとは、対象レイヤＰとは異なるレイヤＱを示す。同様に、Ｒ０のＲとは、対象レイヤＰ、及びレイヤＱとは異なるレイヤＲを示す。Ｐ、Ｑ及びＲの添字は、ピクチャ順序番号POC(Picture Ordering Count)を示す。refIdxL0の真下の下向きの矢印は、参照ピクチャインデックスrefIdxL0が、復号ピクチャバッファにおいて、参照ピクチャリストRPL0より参照ピクチャＱ０を参照するインデックスであることを示す。同様に、refIdxL1の真下の下向きの矢印は、参照ピクチャインデックスrefIdxL1が、復号ピクチャバッファにおいて、参照ピクチャリストRPL1より参照ピクチャＰ３を参照するインデックスであることを示す。
【０１２９】
（参照ピクチャの例）
次に、ベクトルを導出する際に用いる参照ピクチャの例について説明する。図１０ (b)は、参照ピクチャの例を示す概念図である。図１０ (b)において、横軸は表示時刻を示し、縦軸はレイヤ数を示す。図示されている、縦３行、横３列（計９個）の長方形は、それぞれピクチャを示す。９個の長方形のうち、下行の左から２列目の長方形は復号対象のピクチャ（対象ピクチャ）を示し、残りの８個の長方形がそれぞれ参照ピクチャを示す。対象ピクチャから下向きの矢印で示される参照ピクチャＱ２、及びＲ２は対象ピクチャと同じ表示時刻であってレイヤが異なるピクチャである。対象ピクチャcurPic(P2)を基準とするレイヤ間予測においては、参照ピクチャＱ２、またはＲ２が用いられる。対象ピクチャから左向きの矢印で示される参照ピクチャＰ１は、対象ピクチャと同じレイヤであって、過去のピクチャである。対象ピクチャから右向きの矢印で示される参照ピクチャＰ３は、対象ピクチャと同じレイヤであって、未来のピクチャである。対象ピクチャを基準とする動き予測においては、参照ピクチャＰ１又はＰ３が用いられる。
【０１３０】
（動きベクトルと変位ベクトル）
ベクトルmvLXには、動きベクトルと変位ベクトル（disparity vector、視差ベクトル）がある。動きベクトルとは、あるレイヤのある表示時刻でのピクチャにおけるブロックの位置と、異なる表示時刻（例えば、隣接する離散時刻）における同一のレイヤのピクチャにおける対応するブロックの位置との間の位置のずれを示すベクトルである。
【０１３１】
変位ベクトルとは、あるレイヤのある表示時刻でのピクチャにおけるブロックの位置と、同一の表示時刻における異なるレイヤのピクチャにおける対応するブロックの位置との間の位置のずれを示すベクトルである。異なるレイヤのピクチャとしては、同一解像度でかつ品質が異なるピクチャである場合、異なる視点のピクチャである場合、もしくは、異なる解像度のピクチャである場合などがある。特に、異なる視点のピクチャに対応する変位ベクトルを視差ベクトルと呼ぶ。
【０１３２】
〔階層動画像復号装置〕
以下では、本実施形態に係る階層動画像復号装置１の構成について、図１６〜図１９を参照して説明する。
【０１３３】
（階層動画像復号装置の構成）
本実施形態に係る階層動画像復号装置１の構成について説明する。図１６は、本実施形態に係る階層動画復号装置１の構成を示す概略図である。
【０１３４】
階層動画像復号装置１は、階層動画像符号化装置２から供給される階層符号化データＤＡＴＡを復号して、外部より供給される出力指定情報（対象レイヤセット識別子）により特定される復号対象となるレイヤセットTargetDecLayerSetのレイヤIDリストTargetDecLayerIdList、及び外部より供給される復号対象とするレイヤに付随する最高次のサブレイヤを指定する対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTidによって定まるターゲットセットTargetSetに含まれる各レイヤの復号ピクチャを生成し、対象出力レイヤセットに係る出力レイヤ情報OutputLayerFlagにより出力レイヤと指定されたレイヤの復号ピクチャを出力ピクチャＰＯＵＴ＃Ｔとして出力する。
【０１３５】
すなわち、階層動画像復号装置１は、対象復号レイヤセットTargetDecLayerSetのレイヤIDリストの要素TargetDecLayerIdList [0]..TargetDecLayerIdList [N-1](Nは対象復号レイヤセットに含まれるレイヤ数)の順で、レイヤiのピクチャの符号化データを復号し、その復号ピクチャを生成し、該レイヤiの出力レイヤ情報OutputLayerFlag[i]が“出力レイヤ”を示す場合、該レイヤiの復号ピクチャを所定のタイミングに出力する。
【０１３６】
図１６に示すように階層動画像復号装置１は、NAL逆多重化部１１、及びターゲットセットピクチャ復号部１０を含んで構成される。さらに、ターゲットセットピクチャ復号部１０は、non-VCL復号部１２、パラメータメモリ１３、ピクチャ復号部１４、復号ピクチャ管理部１５、及び出力制御部１６を含んで構成される。また、NAL逆多重化部１１は、さらにビットストリーム抽出部１７を備える。
【０１３７】
階層符号化データＤＡＴＡには、VCLにより生成されたNALU(NAL Unit)の他に、パラメータセット（VPS、SPS、PPS）やSEI等を含むNALUが含まれる。それらのNALはVCL NALUに対して非VCL NALU(non-VCL NAL unit)と呼ばれる。
【０１３８】
出力制御部１６は、外部より供給される出力指定情報と、パラメータメモリ１３に保持されたアクティブVPSのレイヤセット情報、及び出力レイヤセット情報に基づいて、出力制御情報として、対象出力レイヤセットTargetOptLayerSetのレイヤ構成を示す対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdList、及び対象出力レイヤセットの復号に必要とするレイヤの構成を示す対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListを導出する。導出された対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdList、及び対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListはそれぞれ、ビットストリーム抽出部１７、及び復号ピクチャ管理部１５へ供給される。なお、出力制御部１６における対象出力レイヤIDリスト、及び対象復号レイヤIDリストの導出処理の詳細については後述する。
【０１３９】
NAL逆多重化部１１の備えるビットストリーム抽出部１７は、概略的には、ビットストリーム抽出処理を行い、階層符号化データＤＡＴＡから、出力制御部１６より供給された対象復号レイヤIDリスト、及び復号対象最高次サブレイヤ識別子TargetHighestTidによって定まる集合ターゲットTargetSetに含まれるNALユニットから構成されるターゲットセット符号化データＤＡＴＡ＃Ｔ（BitstreamToDecode）を抽出する。なお、ビットストリーム抽出部１７における本発明との関連性の高い処理の詳細について後述する。
【０１４０】
続いて、NAL逆多重化部１１は、ビットストリーム抽出部１７より抽出されたターゲットセット符号化データＤＡＴＡ＃Ｔ（BitstreamToDecode）を逆多重化して、ＮＡＬユニットに含まれるNALユニットタイプ、レイヤ識別子（レイヤID）、テンポラル識別子（テンポラルID）を参照し、ターゲットセットに含まれるNALユニットを、ターゲットセットピクチャ復号部１０へ供給する。
【０１４１】
ターゲットセットピクチャ復号部１０は、供給されたターゲットセット符号化データＤＡＴＡ＃Ｔに含まれるNALUのうち、non-VCL NALUをnon-VCL復号部１２に、VCL NALUをピクチャ復号部１４にそれぞれ供給する。すなわち、ターゲットセットピクチャ復号部１０は、供給されたNALユニットのヘッダ（NALユニットヘッダ）を復号し、復号したNALユニットヘッダに含まれるNALユニットタイプ、レイヤ識別子、及びテンポラル識別子に基づいて、non-VCL NALUの符号化データをnon-VCL復号部１２へ、VCL NALUの符号化データをピクチャ復号部１４へ、復号したNALユニットタイプ、レイヤ識別子、及びテンポラル識別子と合わせて供給する。
【０１４２】
non-VCL復号部１２は、入力されるnon-VCL NALUからパラメータセット、すなわち、VPS、SPS、および、PPSを復号してパラメータメモリ１３に供給する。なお、non-VCL復号部１２における本発明との関連性の高い処理の詳細について後述する。
【０１４３】
パラメータメモリ１３は、復号されたパラメータセットを各パラメータセットの識別子毎に、パラメータセットの符号化パラメータを保持する。具体的には、VPSであれば、VPS識別子(video_parameter_set_id)毎に、VPSの符号化パラメータを保持する。SPSであれば、SPS識別子(sps_seq_parameter_set_id)毎に、SPSの符号化パラメータを保持する。PPSであれば、PPS識別子(pps_pic_parameter_set_id)毎に、PPSの符号化パラメータを保持する。なお、パラメータメモリ１３に保持される符号化パラメータには、各パラメータセットのレイヤ識別子、及びテンポラル識別子が含まれていてもよい。
【０１４４】
また、パラメータメモリ１３は、後述のピクチャ復号部１４が、ピクチャを復号するために参照するパラメータセット（アクティブパラメータセット）の符号化パラメータを、ピクチャ復号部１４へ供給する。具体的には、まず、ピクチャ復号部１４で復号されたスライスヘッダSHに含まれるアクティブPPS識別子(slice_pic_parameter_set_id)により、アクティブPPSが指定される。次に、指定されたアクティブPPSに含まれるアクティブSPS識別子（pps_seq_parameter_set_id）により、アクティブSPSが指定される。最後に、アクティブSPSに含まれるアクティブVPS識別子（sps_video_parameter_set_id）により、アクティブVPSが指定される。その後、指定されたアクティブPPS、アクティブSPS、アクティブVPSの符号化パラメータを、ピクチャ復号部１４へ供給する。また、パラメータメモリ１３は、同様に、出力制御部１６が出力制御情報を導出するために参照するアクティブパラメータセットの符号化パラメータを、出力制御部１６へ供給する。
【０１４５】
ピクチャ復号部１４は、入力されるVCL NALU、アクティブパラメータセット（アクティブPPS、アクティブSPS、アクティブVPS），及び参照ピクチャに基づいて復号ピクチャを生成して復号ピクチャ管理部１５へ供給する。供給された復号ピクチャは、復号ピクチャ管理部１５内のバッファに記録される。なお、ピクチャ復号部１４の詳細な説明は後述する。
【０１４６】
復号ピクチャ管理部１５は、入力される復号ピクチャを内部の復号ピクチャバッファ（DPB: Decoded Picture Buffer）に記録するとともに、参照ピクチャリスト生成や出力ピクチャ決定を行う。また、復号ピクチャ管理部１５は、DPBに記録されている復号ピクチャのうち、出力制御部１６により導出された対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdListに含まれる出力レイヤの復号ピクチャを出力ピクチャＰＯＵＴ＃Ｔとして、所定のタイミングに外部に出力する。
【０１４７】
（non-VCL復号部１２）
non-VCL復号部１２は、入力されるターゲットセット符号化データから、ターゲットセットの復号に用いられるパラメータセット（VPS, SPS, PPS）を復号する。復号されたパラメータセットの符号化パラメータは、パラメータメモリ１３に供給され、各パラメータセットの有する識別子毎に記録される。なお、non-VCL復号部１２は、パラメータセットに限定されず、図６において、non-VCLに分類されるNALユニット(nal_unit_type=32..63）を復号してもよい。パラメータセットと同様に、復号されたnon-VCLの符号化パラメータは、パラメータメモリ１３において、各々記録される。
【０１４８】
一般に、パラメータセットの復号は既定のシンタックス表に基づいて実行される。すなわち、シンタックス表の定める手順に従って符号化データからビット列を読み出して、シンタックス表に含まれるシンタックスを復号する。また、必要に応じて、復号したシンタックスに基づいて変数を導出して、出力するパラメータセットに含めてもよい。したがって、non-VCL復号部１２から出力されるパラメータセットは、符号化データに含まれるパラメータセット（VPS、SPS、PPS）に係るシンタックス、および、該シンタックスより導出される変数の集合と表現することもできる。
【０１４９】
また、non-VCL復号部１２は、図示されない、規定のシンタックス表に基づいてパラメータセット(VPS/SPS/PPS)を復号するパラメータセット復号手段を含んで構成される。さらに、パラメータセット復号手段には、さらに、図示されない、レイヤセット情報を復号するレイヤセット復号手段、レイヤ間依存情報を復号するレイヤ間依存情報復号手段、出力レイヤセット情報を復号する出力レイヤセット情報復号手段、出力レイヤセットに対応するPTL情報を復号するPTL情報復号手段、出力レイヤセットに対応するHRDパラメータを復号するHRDパラメータ復号手段、出力レイヤセットに対応DPB情報を復号するDPB情報復号手段等を備える。
【０１５０】
以下では、non-VCL復号部１２において復号に使用されるシンタックス表のうち、本発明との関連性が高いシンタックス表を中心に説明する。
【０１５１】
(レイヤセット情報)
レイヤセット情報は、階層符号化データに含まれるレイヤセットを構成するレイヤの集合を表わすリスト（以下、レイヤIDリストLayerIdList）であり、レイヤセット情報復号手段によってVPSから復号される。レイヤセット情報には、VPS上に定義されるレイヤセットの数を示すシンタックス(vps_num_layer_sets_minus1) (図１１上のSYNPVS06)及び、VPS上のレイヤ定義の順番で、j番目のレイヤ(レイヤj)が、ｉ番目のレイヤセット(レイヤセットi)に含まれるか否かを示すシンタックス“layer_id_included_flag[i][j]”（SYNVPS07）が含まれている。レイヤセット数VpsNumLayerSetsは、(vps_num_layer_sets_minus1 + 1)に設定される。また、レイヤセットiは、シンタックス”layer_id_included_flag[i][j]”の値が１であるレイヤjから構成される。すなわち、レイヤセットｉを構成するレイヤjは、レイヤIDリストLayerIdList[i]に含まれる。
【０１５２】
また、レイヤセットiに含まれるレイヤ数NumLayersInIdList[i]は、シンタックス“layer_id_included_flag[i][j]”のうち、レイヤセットiに関して、該シンタックスの値が１であるフラグの個数である。
【０１５３】
より具体的には、各レイヤセットiのレイヤIDリストLayerIdList[i]、及びレイヤセットiに含まれるレイヤ数NumLayersInIdList[i]は、以下の疑似コードにより導出される。
【０１５４】
（各レイヤセットのレイヤIDリストの導出を示す疑似コード）
for( i = 0; i < VpsNumLayerSets; i++){
NumLayersInIdList[i] = 0;
for( m = 0; m <= vps_max_layer_id; m++ ){
if( layer_id_included_flag[ i ][ m ] ){
LayerIdList[ i ][ NumLayersInIdList[i] ] = m;
NumLayersInIdList[i]++;
}
} // end of loop on for(m=0; m<= vps_max_layer_id; m++)
} // end of loop on for(i=0; i<VpsNumLayerSets; i++)
なお、上記疑似コードをステップで表わせば、次の通りである。
【０１５５】
（SA01）レイヤセットiのレイヤIDリストの導出に係るループの開始点である。ループの開始前に、変数iは０に初期化される。ループ内の処理は、変数iがレイヤセット数“NumLayerSets”未満のときに実行され、ループ内の処理が１回実行される度に、変数iは“１”加算される。
【０１５６】
（SA02）レイヤセットiのレイヤ数NumLayresInIdList[i]を０へ初期化する（すなわち、NumLayersInIdList[i] = 0;）。
【０１５７】
（SA03）レイヤセットiのレイヤIDリストへm番目のレイヤ(レイヤm)の要素追加に係るループの開始点である。ループの開始前に、変数mは０に初期化される。ループ内の処理は、変数m（m番目のレイヤ）が、最大レイヤ識別子“vps_max_layer_id”以下(m<=vps_max_layer_id)のときに実行され、ループ内の処理が１回実行される度に、変数mは“１”加算される。なお、最大レイヤ識別子“vps_max_layer_id”の代わりに、最大レイヤ数VpsMaxLayersを用いて、変数mが、最大レイヤ数VpsMaxLayers未満のときに、ループ内の処理が実行されるようにしてもよい。すなわち、for文の“m<=vps_max_layer_id”の判定式を“m<VpsMaxLayers”へ変更してもよい。
【０１５８】
（SA04）レイヤmがレイヤセットiに含まれるか否か（layer_id_included_flag[i][m]）を判定する。layer_id_included_flag[i][m]が１であれば、ステップSA05へ遷移する。layer_id_included_flag[i][m]が０であれば、ステップSA05〜SA06の処理を省略し、SA0Aへ遷移する。
【０１５９】
(SA05)レイヤセットiのレイヤIDリストLayerIdList[i][]のNumLayersInIdList[i]番目の要素へ、レイヤmを追加する（すなわち、LayerIdList[i][NumLayersInIdList[i]] = m;）。
【０１６０】
（SA06）レイヤセットiのレイヤ数NumLayersInIdList[i]の値を“１”加算する（すなわち、NumLayersInIdList[i]++;）。
【０１６１】
（SA0A）レイヤセットiのレイヤIDリストへm番目のレイヤ(レイヤm)の要素追加に係るループの終端である。
【０１６２】
（SA0B）レイヤセットiのレイヤIDリストの導出に係るループの終端である。
【０１６３】
以上の手順により、各レイヤセットiのレイヤIDリストLayerIdList[i]を導出することができる。レイヤIDリストLayerIdList[]を参照することで、レイヤセットiで、m番目の要素であるレイヤが、全レイヤ(VPSで定義されるレイヤ)の中で、何番目のレイヤであるかを把握することができる。また、レイヤセットiに含まれるレイヤ数は、レイヤセットiのレイヤ数を表す変数NumLayerｓInIdList[i]を参照することで把握することができる。なお、導出の手順は、上記ステップに限定されず、実施可能な範囲で変更してもよい。
【０１６４】
（PTL情報）
PTL情報は、出力レイヤセットを復号するために必要とするプロファイル及びレベルを示す情報であり、PTL情報復号手段によってVPSまたはSPSから復号される。
【０１６５】
出力レイヤセットOLS#0に対応するPTL情報は、VPS上の図１１に示すSYNVPS04、又はSPS上の図１５(a)において通知される。また、出力レイヤセットOLS#i(i=1..NumOutputLayerSets-1)に対応するPTL情報は、VPS上で定義される”PTL情報の数−１”を示すシンタックス”vps_num_profile_tier_level_minus1”(図１１上のSYNVPS0D)、i番目(i=1..num_profile_tier_level_minus1)のPTL情報のプロファイル情報の有無を示プロファイル有無フラグ”vps_profile_present_flag[i]” (図１１上のSYNVPS0E)、及びi番目のPTL情報”profile_tier_level()” (図１１上のSYNVPS0F)からなる。
【０１６６】
各PTL情報は、後述の出力レイヤセットOLS#iに含まれるPTL指定識別子(profile_level_tier_idx[i]) (図１２上のSYNVPS0J)によって、出力レイヤセットOLS#iと対応付けられる。例えば、出力レイヤセットOLS#3のPTL指定識別子が、profile_level_tier_idx[3] = 10であれば、図１２のSYNVPS0F上のPTL情報のリストにおいて、先頭から10番目のPTL情報が出力レイヤセットOLS#3に適用されるPTL情報である。
【０１６７】
なお、図１３に示すようにPTL情報(SYNVPS04及びSYNVPS0H)は、プロファイル及びレベルに関するシンタックス群(SYNPTL01、SYNPTL02、SYNPTL03、SYNPTL04、SYNPTL05、SYNPTL06)が含まれ、PTL情報復号手段によって復号される。
【０１６８】
シンタックス群SYNPTL01には、下記シンタックスが含まれる。
・プロファイル空間general_profile_space
・ティアフラグgeneral_tier_flag
・プロファイル識別子general_profile_idc
・プロファイル互換フラグgeneral_profile_compatibility_flag[ i ]
・プロファイル予約シンタックスgeneral_reserved_zero_44bits
シンタックス群SYNPTL02は、レベル識別子general_level_idcが含まれる。
【０１６９】
シンタックス群SYNPTL03は、サブレイヤのサブレイヤプロファイル有無フラグ、およびサブレイヤレベル有無フラグを含む。
【０１７０】
シンタックス群SYNPTL04は、サブレイヤ数(MaxNumSbuLayersMinus1,またはMaxNumSubLayers-1)に基づいて定まるビット数分のバイトアラインデータ(reserved_zero_2bits[i])である。
【０１７１】
シンタックス群SYNPTL05には、下記シンタックスが含まれる。
・サブレイヤプロファイル空間sub_layer_profile_space[ i ]
・サブレイヤティアフラグsub_layer_tier_flag[ i ]
・サブレイヤプロファイル識別子sub_layer_profile_idc[ i ]
・サブレイヤプロファイル互換フラグsub_layer_profile_compatibility_flag[ i ][ j ]
・サブレイヤプロファイル予約シンタックスsub_layer_reserved_zero_44bits[ i ]
シンタックス群SYNPTL05には、サブレイヤのサブレイヤレベル情報として、サブレイヤレベル識別子sub_layer_level_idc[ i ]が含まれる。
【０１７２】
（出力レイヤセット情報）
出力レイヤセットは、出力するレイヤの集合（出力レイヤ情報）と、復号処理の対象となるレイヤの集合（レイヤセット情報）の組み合わせにより定義され、階層動画像復号装置の備える図示しない出力レイヤセット情報復号手段で復号される。階層動画像復号装置は、レイヤセット情報復号手段で復号される出力レイヤセットに含まれるレイヤセット（出力レイヤセットに対応づけらるレイヤセット）に含まれるレイヤを復号対象とし、該レイヤの復号ピクチャを復号してバッファに記録し、出力レイヤセットに含まれる出力レイヤを対象として、バッファに記録された特定のレイヤの復号ピクチャを選択して出力する。
【０１７３】
出力レイヤセット情報には、以下のシンタックス要素（Ｅ１〜Ｅ５）が含まれる。
【０１７４】
Ｅ１：追加出力レイヤセット数(num_add_output_layer_sets)(図１２上のSYNVPS0G)
Ｅ２：デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)(図１２上のSYNVPS0H)
Ｅ３：レイヤセット識別子（output_layer_set_idx_minus1）(図１２上のSYNVPS0I)
Ｅ４：出力レイヤ情報（output_layer_flag）(図１２上のSYNVPS0J)
Ｅ５：PTL指定IDX（profile_level_tier_idx）(図１２上のSYNVPS0K)
本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は少なくとも出力レイヤセットのレイヤセット識別子と出力レイヤフラグを復号する。
【０１７５】
（Ｅ１：追加出力レイヤセット）
出力レイヤセットは対応するレイヤセットに基づいて規定される。追加出力レイヤセットは、ベースとなるレイヤセットの数VpsNumlayerSetsよりも多く、出力レイヤセットを定義する場合に追加出力レイヤセットを定義する。追加出力レイヤセット数num_add_output_layer_setsは、追加出力レイヤセットの数に係るシンタックス要素である。
【０１７６】
本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、出力レイヤセット数NumOutputLayerSetsを復号し、出力レイヤセット数NumOutputLayerSetsをレイヤセット数VpsNumlayerSets＋追加出力レイヤセット数num_add_output_layer_setsにより導出する。以下、i= VpsNumLayerSets - 1..NumOutputLayerSetの追加レイヤセットOLS#iに対し、i=0..(VpsNumLayerSets - 1)までの出力レイヤセットOLS#iを基本レイヤセットと呼ぶ。
【０１７７】
また、本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数VpsNumLayerSetsに応じて、追加出力レイヤセット数の復号を省略する。具体的には、出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数VpsNumLayerSetsが１より大きい場合(vps_num_layer_sets_minus1>0)に、追加出力レイヤセット数num_add_output_layer_setsを符号化データから復号する（SYNVPS0G）。出力レイヤセット情報復号手段は、追加出力レイヤセット数num_add_output_layer_setsが符号化データ中に現れない場合、つまり、レイヤセット数VpsNumLayerSetsが１の場合(vps_num_layer_sets_minus1=0)、追加出力レイヤセット数num_add_output_layer_setsを0と推定する。
【０１７８】
なお、レイヤセット０は常にベースレイヤから構成されるレイヤセットであるから、レイヤセット数が１の場合には、出力レイヤセットに含まれるレイヤ（＝レイヤセット）はベースレイヤのみである。ベースレイヤから構成される出力レイヤセットとして復号する意味のある場合は、ベースレイヤの出力フラグが１の場合のみであり、それ以外に追加出力レイヤセットを復号する意味はない。従って、レイヤセット数が０の場合に追加出力レイヤセット数を復号しない（追加出力レイヤを用いない）上記構成の出力レイヤセット情報復号手段は適当である。
【０１７９】
上記構成の出力レイヤセット情報復号手段によれば、レイヤセット数が１の場合、追加出力レイヤセット数のシンタックス要素に係る復号／符号化を省略することが可能である。
【０１８０】
（Ｅ２：デフォルト出力レイヤ識別子）
デフォルト出力レイヤ識別子default_target_output_layer_idc は、出力レイヤセット（出力レイヤ情報）の導出処理を指定するシンタックス要素である。本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、デフォルト出力レイヤ識別子を復号に基づいて、出力レイヤセットOLS#i(i=1.. (VpsNumLayerSets-1))の出力レイヤ情報(OutputLayerFlag)を導出する。
【０１８１】
（１）デフォルト出力レイヤ識別子＝０の場合：基本レイヤセット（i=1.. (VpsNumLayerSets - 1)までの出力レイヤセットOLS#i）に対し後述のoutput_layer_flagを省略し、各出力レイヤセットに含まれる全レイヤを出力レイヤとする。追加レイヤセットについてはoutput_layer_flagにより明示的に出力レイヤを指定する。
【０１８２】
（２）デフォルト出力レイヤ識別子＝１の場合：基本レイヤセット（i=1.. (VpsNumLayerSets - 1)までの出力レイヤセットOLS#i）において、各出力レイヤセットに含まれる最高次レイヤ識別子を有するプライマリレイヤを出力レイヤとする。追加レイヤセットについてはoutput_layer_flagにより明示的に出力レイヤを指定する。
【０１８３】
（３）デフォルト出力レイヤ識別子＝２の場合：全ての出力レイヤセット（基本レイヤセットおよび追加レイヤセット、i=0...(NumOutputLayerSet-1)までの出力レイヤセットOLS#i）において、明示的にoutput_layer_flag[i][j]を符号化し出力レイヤを指定する。
【０１８４】
なお、デフォルト出力レイヤ識別子の値のうち、３以上の値は将来の規格拡張のための予約値である。
【０１８５】
また、本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数VpsNumLayerSetsに応じて、デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)の復号を省略する。
【０１８６】
具体的には、本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数VpsNumLayerSetsが１より大きい場合（vps_num_layer_sets_minus1>0の場合）、デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)を復号し、レイヤセット数VpsNumLayerSetsが１に等しい場合（vps_num_layer_sets_minus1=0の場合）、デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)を復号しない。デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idcが符号化データに現れない場合には、本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)に０を推定する（上記、デフォルト出力レイヤ識別子＝２以外の場合を推定する）。
【０１８７】
上記構成の出力レイヤセット情報復号手段によれば、出力レイヤセット数NumOutputLayerSetsの代わりに、レイヤセット数VpsNumLayerSetsを復号の条件とすることで、追加出力レイヤセット数(num_add_output_layer_sets)に係るシンタックス要素を復号し、追加出力レイヤセット数から定まる出力レイヤセット数NumOutputLayerSets(=VpsNumOutputLayerSets + num_add_output_layer_sets)を導出せずに、デフォルト出力レイヤ識別子に係るシンタックス要素を復号することができる。すなわち、デフォルト出力レイヤ識別子の復号に係る処理を簡略化することができる。
【０１８８】
（Ｅ３：レイヤセット識別子）
レイヤセット識別子は、出力レイヤセットに関連付けられるレイヤセットを特定する値である。本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、シンタックス要素output_layer_set_idx_minus1[i]を復号し、output_layer_set_idx_minus1[i]に１を加えた値のレイヤセット識別子が指すレイヤセット(LS#(output_layer_set_idx_minus１[i] + 1))を出力レイヤセットOLS#iに関連付けられる。
【０１８９】
なお、出力レイヤセット情報復号手段は、符号化データにおいて、出力レイヤセットOLS#iのレイヤセット識別子output_layer_set_idx_minus1[i]が存在しない場合（省略された場合）には、推定してもよい。例えば、i=0..VpsNumLayerSets-1までの出力レイヤセットOLS#iの場合には、レイヤセット識別子output_layer_set_minus1[i] = (i - 1)と推定する。なお、本実施形態において、レイヤセット識別子に係るシンタックス要素は、”レイヤセット識別子の値−１”で表現されるが、これに限定されず、”レイヤセット識別子の値”そのものでもよい。
【０１９０】
（Ｅ４：出力レイヤ情報）
出力レイヤ情報は、出力レイヤセットに関連付けられるレイヤセットに含まれる各レイヤを出力対象レイヤとするかを示すフラグOutputLayerFlag[i][j]である。本実施形態の出力レイヤセット情報復号手段は、シンタックス要素output_layer_flag[i][j]から、出力レイヤ情報OutputLayerFlag[i][j]を復号する。output_layer_flag[i][j]は、出力レイヤセットiに含まれるj番目のレイヤを出力対象レイヤとするか否かを表すフラグであって、値が真（１）の場合には出力対象レイヤとすることを示し、値が偽（０）の場合には出力対象レイヤとしないことを表す。
【０１９１】
なお、出力レイヤセット情報復号手段は、一部または全ての出力レイヤ情報の復号を省略し、推定、または、他のシンタックス要素の値に基づいた導出処理により出力レイヤ情報を決定してもよい。例えば、デフォルト出力レイヤ識別子(default_target_output_layer_idc)に基づいて、次の（１）〜（３）に示す導出処理に基づいて、出力レイヤセットOLS#i(i=1..VpsNumLayerSets-1)の出力レイヤ情報を決めてもよい。なお、ベースレイヤのみからなる出力レイヤセットOLS#0の出力レイヤ情報は、OutputLayerFlag[0][0]=１と推定してもよい。
【０１９２】
（１）デフォルト出力レイヤ識別子＝０の場合：出力レイヤセット情報復号手段は、以下の疑似コードに示すように、i=0..vps_number_layer_sets_minus1の基本出力レイヤに対して、全レイヤの出力レイヤフラグOutputLayerFlag[i][j]を１に推定する。ここで、変数LayerSetIdx[i]は、出力レイヤセットOLS#iに関連付けられたレイヤセットを示すレイヤセット識別子を表わし、(output_layer_set_idx_minus1[i] + 1)に設定されており、変数NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]は、レイヤセットLS#(LayerSetIdx[i])に含まれるレイヤ数である（以下、同様）。
for( j=0; j<NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]; j++){
OutputLayerFlag[i][j] = 1;
}
（２）デフォルト出力レイヤ識別子＝１の場合：出力レイヤセット情報復号手段は、i=0..vps_number_layer_sets_minus1の基本出力レイヤに対して、各出力レイヤセットに含まれる最高次レイヤ識別子を有するプライマリレイヤを出力レイヤとする。出力レイヤ情報(OutputLayerFlag)は、以下に示す疑似コードによって導出される。
for( j=0; j<NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]; j++){
if(レイヤjがLayerIdList[LayerSetIdx[i]]中にある最高次レイヤ識別子を有する
プライマリレイヤである){
OutputLayerFlag[i][j] = 1;
} else{
OutputLayerFlag[i][j] = 0;
}
}
なお、レイヤjがプライマリレイヤであるか否かは、レイヤjに関する次元IDを示すシンタックス”dimension_id[i][j]”から導出されるスケーラビリティID(ScalabilityId)と、図１３上に示すスケーラビリティIDとスケーラビリティタイプ(Scalability Diemnsion)との対応表を参照して、同表のうち、“Auxiliary”の項目 (AuxId[j] = ScalabilityId[j][3]) の値によって決まる。すなわち、同項目の値が０である場合(AuxId[j]==0)、レイヤjがプライマリレイヤであることを示し、０より大きい場合（AuxId[j]>0）、レイヤjが補助レイヤ(あるいは、ＡＵＸレイヤ)であることを示す。なお、補助レイヤとは、プライマリレイヤに属するピクチャに対するデプスマップや、アルファチャネルなどの補助ピクチャを通知するためのレイヤである。一方、プライマリレイヤとは、輝度／色差からなるピクチャを通知するためのレイヤであって、補助ピクチャは含まれない。
【０１９３】
（３）デフォルト出力レイヤ識別子＝２の場合：各出力レイヤセットOLS#iにおいて、明示的に通知される出力レイヤ情報に係るシンタックス要素”output_layer_flag[i][j]”によって、出力レイヤを決める。すなわち、以下の疑似コードに示すように、出力レイヤセットOLS#iのj番目のレイヤjの出力レイヤ情報(OutputLayerFlag[i][j])に、シンタックス要素output_layer_flag[i][j]の値を設定する。
for( j=0; j<NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]; j++){
OutputLayerFlag[i][j] = output_layer_flag[i][j];
}
なお、出力レイヤセット情報復号手段は、導出された出力レイヤ情報(OutputLayerFlag)に基づいて、各出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOuputLayerSets-1)の出力レイヤ数NumOptLayersInOLS[i]を、以下に示す疑似コードによって導出してもよい。すなわち、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤ数NumOptLayersInOLS[i]は、レイヤjの出力レイヤフラグOutputLayerFlag[i][j]が”出力レイヤ”を示すフラグの個数である。
NumOptLayersInOLS[i] = 0;
for(j=0; j<NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]; j++){
NumOptLayersInOLS[i] += OuputLayerFlag[i][j];
}
（Ｅ５：PTL指定識別子）
PTL指定識別子（profile_level_tier_idx）(図１２上のSYNVPS0K)・・・出力レイヤセットOLS#i(i=1..NumOutputLayerSets-1)に適用するPTL情報を指定するためのシンタックス要素である。PTL指定識別子(profile_tier_level[i])で指定される(profile_tier_level_idx[i])番目のPTL情報が、出力レイヤセットOLS#iに適用される。
【０１９４】
（出力レイヤセットに関するビットストリームコンフォーマンス）
出力レイヤセットが満たすべき各種ビットストリームコンフォーマンスについて説明する。
【０１９５】
従来技術において課題であった、出力レイヤを持たない出力レイヤセットの定義を禁止するため、本実施例において、画像復号装置１／画像符号化装置２は、少なくとも、以下に示す出力レイヤセットに関するコンフォーマンス条件ＣＡ１を満たす符号化データを復号／生成する必要がある。
【０１９６】
ＣＡ１：各出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)は、１以上の出力レイヤを有する（または、少なくとも１つの出力レイヤを有する）。
【０１９７】
条件ＣＡ１は、出力レイヤフラグOutputLayerFlagを用いて、条件ＣＡ２、もしくは条件ＣＡ３、のように言い換えることができる。
【０１９８】
ＣＡ２：各出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)において、出力レイヤフラグの総和は１以上である（または、０より大きい）（全てのi=0..NumOutputLayerSets-1に対し、j=0.. NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]に関するOutputLayerFlag[i][j]の和は１以上）。
【０１９９】
条件ＣＡ２において、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤフラグの総和SumOfOutputLayerFlagは、例えば、以下の疑似コードによって導出される。
SumOfOutputLayerFlag = 0;
for( j=0; j<NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]; j++){
SumOfOutputLayerFlag += OutputLayerFlag[i][j];
}
ＣＡ３：全てのi=0..NumOutputLayerSets-1に対し、0.. NumLayersInIdList[LayerSetIdx[i]]を満たす少なくとも一つのjに対してOutputLayerFlag[i][j]が１に等しい。
【０２００】
上記コンフォーマンス条件ＣＡ１〜ＣＡ３は、換言すれば、出力レイヤを持たない出力レイヤセットの定義を禁止する。符号化データは、出力レイヤセットに関して上記コンフォーマンス条件ＣＡ１（またはＣＡ２、ＣＡ３)を満たすことによって、画像復号装置１において、上記符号化データから復号される出力レイヤセットは、少なくとも１以上の出力レイヤの復号ピクチャを出力ピクチャとして出力されることが保障される。従って、従来技術において課題であった、画像復号装置が、符号化データから出力レイヤを持たない出力レイヤセットの各レイヤを復号しても、出力されるピクチャがなく、予期しない動作が生じる可能性を防止することができる。
【０２０１】
さらに、画像復号装置１／画像符号化装置２は、以下に示す出力レイヤセットに関するコンフォーマンス条件ＣＢ１を満たす符号化データを復号／生成することが好ましい。
【０２０２】
条件ＣＢ１：２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応（関連）付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、少なくとも１つの同一レイヤに関する出力レイヤフラグの値は互い異なる。
【０２０３】
上記条件ＣＢ１は、条件ＣＢ２〜ＣＢ３とも表現することができる。
【０２０４】
条件ＣＢ２：出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[i]と、出力レイヤセットOLS#j(j=0..NumOutputLayerSets-1, i!=j)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[j]が等しく、かつ、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤ数NumOptLayersInOLS [i]と出力レイヤセットOLS#jの出力レイヤ数NumOptLayersInOLS[j]が等しいとき、少なくとも１つのレイヤn(n=0..NumOptLayersInOLS[i]-1)に関して、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤフラグOuputLayerFlag[i][n]と出力レイヤセットOLS#jの出力レイヤフラグOuputLayerFlag[i][n]は異なる。
【０２０５】
条件ＣＢ３：出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[i]と、出力レイヤセットOLS#j(j=0..NumOutputLayerSets-1, i!=j)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[j]が等しいとき、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤフラグのリストOutputLayerFlag[j][]と出力レイヤセットOLS#jの出力レイヤフラグのリストOutputLayerFlag[j][]は互い異なる。
【０２０６】
条件ＣＢ１〜ＣＢ３は、換言すれば、同一の出力レイヤの構成をもつ出力レイヤセットの重複定義を禁止する。符号化データは、出力レイヤセットに関して上記コンフォーマンス条件ＣＢ１（又はＣＢ２／ＣＢ３)を満たすことによって、画像復号装置１において、上記符号化データから復号される２以上の出力レイヤセットは、互いに異なる出力レイヤの構成であることが保障される。従って、画像復号装置は、符号化データから、重複定義された出力レイヤセットに係る復号を防止することができる。また、出力レイヤセットの重複定義に係る符号量を削減することができる。
【０２０７】
また、画像復号装置１／画像符号化装置２は、出力レイヤセットの重複定義の禁止に係るコンフォーマンス条件として、条件ＣＢ１〜ＣＢ３の代わりに、出力レイヤフラグ、及びPTL情報との組み合わせ時の重複定義を禁止するコンフォーマンス条件ＣＢ４〜ＣＢ６を満たす符号化データを復号／生成してもよい。
【０２０８】
条件ＣＢ４：２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応（関連）付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、各出力レイヤセットに関連付けられたPTL情報が互いに異なる、又は少なくとも１つの同一レイヤに関する出力レイヤフラグの値は互い異なる。
【０２０９】
条件ＣＢ５：出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[i]と、出力レイヤセットOLS#j(j=0..NumOutputLayerSets-1, i!=j)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[j]が等しく、かつ、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤ数NumOptLayersInOLS [i]と出力レイヤセットOLS#jの出力レイヤ数NumOptLayersInOLS[j]が等しいとき、各出力レイヤセットに関連付けられたPTL情報が互いに異なる、又は少なくとも１つのレイヤn(n=0..NumOptLayersInOLS[i]-1)に関して、出力レイヤセットOLS#iの出力レイヤフラグOuputLayerFlag[i][n]と出力レイヤセットOLS#jの出力レイヤフラグOuputLayerFlag[i][n]は異なる。
【０２１０】
条件ＣＢ６：出力レイヤセットOLS#i(i=0..NumOutputLayerSets-1)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[i]と、出力レイヤセットOLS#j(j=0..NumOutputLayerSets-1, i!=j)のレイヤセット識別子LayerSetIdx[j]が等しいとき、出力レイヤセットOLS#iのPTL情報と出力レイヤフラグからなる集合は互い異なる。
【０２１１】
ここで、各出力レイヤセットに関連付けられたPTL情報が互いに異なるとは、「出力レイヤセットOSL#i出力レイヤセットOLS#iのPTL指定識別子(profile_tier_level[i])によって指定されるPTL情報と、出力レイヤセットOLS#jのPTL指定識別子IDX(profile_tier_level[j])によって指定されるPTL情報のうち、少なくとも、プロファイル空間general_profile_space、プロファイル識別子general_profile_idcと、レベル識別子general_level_idcと、ティアフラグgeneral_tier_flag、プロファイル互換フラグgeneral_compatibility_flag[i]のシンタックス要素の集合P＝{general_profile_space, general_profile_idc, general_level_idc, general_tier_flag, general_compatibility_flag[i](i=0..31)}が互いに異なること」であることが好ましい。
【０２１２】
条件ＣＢ４〜ＣＢ６は、換言すれば、同一の出力レイヤの構成をもち、かつ、同一のプロファイル／レベルをもつ出力レイヤセットの重複定義を禁止する。符号化データは、出力レイヤセットに関して上記コンフォーマンス条件ＣＢ４（又はＣＢ５／ＣＢ６)を満たすことによって、画像復号装置１において、上記符号化データから２以上の出力レイヤセットが復号されるとき、各出力レイヤセットは、互いに異なる出力レイヤの構成、又は異なるプロファイル／レベルであることが保障される。従って、画像復号装置は、符号化データから、重複定義された出力レイヤセットに係る復号を防止することができる。また、出力レイヤセットの重複定義に係る符号量を削減することができる。
【０２１３】
また、画像復号装置１／画像符号化装置２は、以下に示す出力レイヤセットに関連付けられたレイヤセットに関するコンフォーマンス条件ＣＣ１を満たす符号化データを復号／生成することが好ましい。
【０２１４】
条件ＣＣ１：レイヤセットLS#i(i=0..VpsNumLayerSets-1)は、ベースレイヤを含む。
【０２１５】
上記条件ＣＣ１は、条件ＣＣ２〜ＣＣ４とも表現することができる。
【０２１６】
ＣＣ２：レイヤセットLS#i(i=0..VpsNumLayerSets-1)は、レイヤ識別子が０であるレイヤを含む。
【０２１７】
ＣＣ３：レイヤセットLS#i(i=0..VpsNumLayerSets-1)のレイヤIDリストLayerIdList[i]の0番目の要素LayerIdList[i][0]は、レイヤ識別子が０であるレイヤである。
【０２１８】
ＣＣ４：レイヤ0がレイヤセットLS#i(i=0..VpsNumLayerSets-1)に含まれるか否かを示すフラグlayer_id_included_flag[i][0]の値は１である（i=0..VpsNumLayerSets-1に対しlayer_id_included_flag[i][0]=1である）。
【０２１９】
よって、本実施形態の画像復号装置１／画像符号化装置２は、コンフォーマンス条件ＣＣ（ＣＣはＣＣ１からＣＣ４のいずれか）を満たす符号化データを復号／生成することが好ましい。
【０２２０】
条件ＣＣ１〜ＣＣ４は、換言すれば、出力レイヤセットにおいて、復号対象とするレイヤとして、ベースレイヤ（レイヤ識別子が０のレイヤ）を常に含めることを意味する。符号化データは、出力レイヤセットに関連付けられたレイヤセット（すなわち全てのレイヤセット）に関して上記コンフォーマンス条件ＣＣ（ＣＣは、ＣＣ１〜ＣＣ４のいずれか)を満たすことによって、画像復号装置１において、上記符号化データから復号される出力レイヤセットは、必ずベースレイヤを復号することが保障される。従って、あるレイヤセットＡを含む符号化データからビットストリーム抽出処理によって生成された、レイヤセットＡのサブセットであるレイヤセットＢを含む符号化データを復号する際に、ベースレイヤ（レイヤ識別子０のレイヤ）の復号のみに対応した復号装置Ｖ１（例えばHEVC Main profileで規定される復号）においても、以下の理由により問題なく動作できる。
【０２２１】
・抽出されたレイヤセットＢを含む符号化データは、レイヤ識別子０のVCL(スライスセグメント)およびnonVCL（パラメータセット（VPS/SPS/PPS）を含む。
【０２２２】
・復号装置Ｖ１は、レイヤ識別子０のスライスセグメントを復号し、レイヤ識別子０のスライスセグメントから参照されるSPSのプロファイルが復号可能であることを示す場合には復号を行い、レイヤ識別子０のスライスセグメントから参照されるSPSのプロファイルなどのPTL情報が復号可能を示さない場合には復号を行わないことができる。
【０２２３】
復号装置Ｖ１は復号もしくは復号停止することができる。すなわち、復号装置Ｖ１は問題なく復号可能（対応可能）である。
【０２２４】
逆に、条件ＣＣ１〜ＣＣ４を満たさない符号化データをレイヤセット復号装置Ｖ１で復号する。つまり、ベースレイヤを含まないレイヤセットを復号装置Ｖ１で復号する場合には以下の問題が発生する。
【０２２５】
・符号化データ中にレイヤ識別子０のスライスセグメントが存在しないため、復号装置Ｖ１は、スライスセグメントを復号しない。
【０２２６】
・スライスセグメントのslice_pic_parameter_set_idを復号しないため、PPSがアクティベートされない（同様に、SPS、VPSもアクティベートされない）。
【０２２７】
・復号装置Ｖ１は、アクティベートされるSPS（及びVPS）を復号しないため、SPS(VPS)に含まれるプロファイルなどのPTL情報を復号しないため、復号されない。
【０２２８】
・復号装置Ｖ１は、内部バッファの符号化データが尽きると、符号化装置（もしくは符号化データ送信装置、符号化データバッファリング装置）に符号化データのリクエストを要求する。要求した符号化データもまた復号する対象を有しないため、要求された出力画像（例えばピクチャ1枚）を復号しようと永久に、符号化データの要求と復号を継続する可能性がある。
【０２２９】
コンフォーマンス条件ＣＣ（ＣＣはＣＣ１〜ＣＣ４）を満たす場合には、レイヤセットＡ（もしくはレイヤセットＡを含む符号化データから、ビットストリーム抽出により生成されたレイヤセットＡのサブセットであるレイヤセットＢ）を含む符号化データが復号可能（対応可能）であることを保障することができる。
【０２３０】
（出力制御部１６）
出力制御部１６は、外部より供給される出力指定情報と、パラメータメモリ１３に保持されたアクティブVPSのレイヤセット情報、及び出力レイヤセット情報に基づいて、出力制御情報として、対象出力レイヤセットTargetOptLayerSetのレイヤ構成を示す対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdList、及び対象出力レイヤセットの復号に必要とするレイヤの構成を示す対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListを導出し、その結果を、ビットストリーム抽出部１７、及び復号ピクチャ管理部１５へ供給する。
【０２３１】
外部より供給される出力指定情報には、少なくとも、処理対象とする出力レイヤセットを特定するための情報として、対象出力レイヤセット識別子TargetOLSIdxが含まれる。また出力制御部１６が参照するアクティブVPSは、予め復号済であり、パラメータメモリ１３に格納されているものとする。なお、アクティブVPSを特定するために、アクティブVPS識別子を、出力指定情報に含めてもよい。
【０２３２】
対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdList、及び対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListは、例えば、以下に示す疑似コードによって導出される。
【０２３３】
（TargetDecLayerIdList、及びTargetOptLayerIdListの導出を示す疑似コード）
for(k=0, j=0; j< NumLayersInIdList[ LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ]]; j++){ //SA01
TargetDecLayerIdList[j] = LayerIdList[LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ] ][j]; //SA02
if( OutputLayerFlag[ TargetOLSIdx ][j] ){ //SA03
TargetOptLayerIdList[k] = LayerIdList[LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ] ][j]; //SA04
k++; //SA05
}
} // end of loop //SA07
なお、上記疑似コードをステップで表わせば、次の通りである。
【０２３４】
（SA01）対象出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)のレイヤIDリストTargetOptLayerIdList[]、及び対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList[]の導出に係るループの開始点である。ループの開始前に、変数k、及びjは０に初期化される。ループ内の処理は、変数jが、対象出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)に関連付けられたレイヤセットLS#(LayerSetIdx[TargetOLSIdx])に含まれるレイヤ数 “NumLayersInIdList[ LayerSetIdx[ TargetOLSIdx] ]”未満のときに実行され、ループ内の処理が１回実行される度に、変数jは“１”加算される。
【０２３５】
(SA02)出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)に関連付けられたレイヤセットLS#(LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ])のｊ番目の要素を、対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList []のj番目の要素へ追加する（すなわち、TargetDecLayerIdList[j] = LayerIdList[LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ] ][j]; ）。
【０２３６】
（SA03）出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)においてj番目のレイヤが出力レイヤであるか判定する。すなわち、出力レイヤフラグOutputLayerFlag[ TargetOLSIdx ][j]が１（真）である場合（出力レイヤである）、ステップSA04へ遷移する。出力レイヤフラグOutputLayerFlag[ TargetOLSIdx ][j]が０（偽）である場合（出力レイヤでない）、ステップSA0Aへ遷移する。
【０２３７】
（SA04）出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)に関連付けられたレイヤセットLS#(LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ])のｊ番目の要素を、出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)のレイヤIDリストTargetOptLayerIdList[]のk番目の要素へ追加する（すなわち、TargetOptLayerIdList[k] = LayerIdList[LayerSetIdx[ TargetOLSIdx ] ][j]; ）。
【０２３８】
（SA05)変数ｋに”１”加算する（すなわち、k++;）。
【０２３９】
（SA0A）対象出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)のレイヤIDリストTargetOptLayerIdList[]、及び対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList[]の導出に係るループの終端である。
【０２４０】
以上、出力制御部１６によれば、外部より供給される出力指定情報と、パラメータメモリ１３に保持されたアクティブVPSのレイヤセット情報、及び出力レイヤセット情報に基づいて、出力制御情報として、対象出力レイヤセットTargetOptLayerSetのレイヤ構成を示す対象出力レイヤIDリストTargetOptLayerIdList、及び対象出力レイヤセットの復号に必要とするレイヤの構成を示す対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListを導出することができる。なお、出力制御部１６において、指定された出力レイヤセットOLS#(TargetOLSIdx)が出力レイヤを有さない場合は、出力レイヤセットに含まれる、少なくとも１以上のレイヤを出力レイヤとして指定することが好ましい。例えば、出力レイヤセットに含まれる全レイヤ、あるは最高次レイヤ識別子を有するプライマリレイヤを出力レイヤと指定すればよい。
【０２４１】
（ピクチャ復号部１４）
ピクチャ復号部１４は、入力されるVCL NALユニット、および、アクティブパラメータセットに基づいて復号ピクチャを生成して出力する。
【０２４２】
図１７を用いて、ピクチャ復号部１４の概略的構成を説明する。図１７は、ピクチャ復号部１４の概略的構成を示した機能ブロック図である。
【０２４３】
ピクチャ復号部１４は、スライスヘッダ復号部１４１、CTU復号部１４２を備えている。CTU復号部１４２は、さらに、予測残差復元部１４２１、予測画像生成部１４２２、及びCTU復号画像生成部１４２３を含んでいる。
【０２４４】
（スライスヘッダ復号部１４１）
スライスヘッダ復号部１４１は、入力されるVCL NALユニットとアクティブパラメータセットに基づいてスライスヘッダを復号する。復号したスライスヘッダは、入力されるVCL NALユニットと合わせてCTU復号部１４２に出力する。
【０２４５】
（ＣＴＵ復号部１４２）
ＣＴＵ復号部１４２は、概略的には、入力されるVCL NALユニットに含まれるスライスセグメント（スライスヘッダおよびスライスデータ）、及びアクティブパラメータセットに基づいて、ピクチャを構成するスライスに含まれる各CTUに対応する領域の復号画像を復号することで、スライスの復号画像を生成する。CTUの復号画像は、CTU復号部１４２内部の予測残差復元部１４２１、予測画像生成部１４２２、及びCTU復号画像生成部１４２３により生成される。
【０２４６】
予測残差復元部１４２１は、入力のスライスデータに含まれる予測残差情報（ＴＴ情報）を復号して対象CTUの予測残差を生成して出力する。
【０２４７】
予測画像生成部１４２２は、入力のスライスデータに含まれる予測情報（ＰＴ情報）の示す予測方法と予測パラメータに基づいて予測画像を生成して出力する。その際、必要に応じて、参照ピクチャの復号画像や符号化パラメータが利用される。例えば、インター予測、または、レイヤ間画像予測を使用する場合は、復号ピクチャ管理部１５より対応する参照ピクチャを読み出す。
【０２４８】
CTU復号画像生成部１４２３は、入力される予測画像と予測残差を加算して対象CTUの復号画像を生成して出力する。
【０２４９】
＜ピクチャ復号部１４の復号プロセス＞
以下、図１８を参照して、ピクチャ復号部１４における対象レイヤiのピクチャの復号の概略的な動作について説明する。図１８は、ピクチャ復号部１４における対象レイヤiのピクチャを構成するスライス単位の復号プロセスを示すフロー図である。
【０２５０】
（ＳＤ１０１）復号対象スライスの先頭スライスフラグ(first_slice_segment_in_pic_flag)(図１５（ｄ）のSYNSH01)を復号する。先頭スライスフラグが１の場合、復号対象スライスは、ピクチャ内の復号順（以降、処理順）で先頭スライスであり、復号対象スライスの先頭ＣＴＵのピクチャ内でのラスタスキャン順での位置（以降、ＣＴＵアドレス）を０に設定する。さらに、ピクチャ内の処理済みＣＴＵ数のカウンタnumCtu（以降、処理済CTU数numCtu）を０に設定する。先頭スライスフラグが０の場合、後述のＳＤ１０６で復号されるスライスアドレスに基づいて、復号対象スライスの先頭ＣＴＵアドレスを設定する。
【０２５１】
（ＳＤ１０２）復号対象スライスの復号時に参照するアクティブＰＰＳを指定するアクティブＰＰＳ識別子(slice_pic_paramter_set_id)(図１５（ｄ）のSYNSH02)を復号する。
【０２５２】
（ＳＤ１０４）アクティブパラメータセットをパラメータメモリ１３よりフェッチする。すなわち、復号対象スライスが参照するアクティブＰＰＳ識別子(slice_pic_parameter_set_id)と同一のＰＰＳ識別子(pps_pic_parameter_set_id)を有するＰＰＳをアクティブＰＰＳとし、パラメータメモリ１３から、アクティブＰＰＳの符号化パラメータをフェッチする（読み出す）。さらに、アクティブＰＰＳ内のアクティブＳＰＳ識別子(pps_seq_parameter_set_id)と同一のＳＰＳ識別子(sps_seq_parameter_set_id)を有するＳＰＳをアクティブＳＰＳとし、パラメータメモリ１３から、アクティブＳＰＳの符号化パラメータをフェッチする。さらに、アクティブＳＰＳ内のアクティブＶＰＳ識別子(sps_video_parameter_set_id)と同一のＶＰＳ識別子(vps_video_parameter_set_id)を有するＶＰＳをアクティブＶＰＳとし、パラメータメモリ１３から、アクティブＶＰＳの符号化パラメータをフェッチする。
【０２５３】
（ＳＤ１０５）復号対象スライスが、ピクチャ内の処理順で先頭スライスであるか否かを先頭スライスフラグに基づいて判定する。先頭スライスフラグが０の場合(SD105でYes)、ステップSD106へ遷移する。それ以外の場合(SD105でNo)、ステップSD106の処理をスキップする。なお、先頭スライスフラグが１の場合、復号対象スライスのスライスアドレスは０である。
【０２５４】
（ＳＤ１０６）復号対象スライスのスライスアドレス（slice_segment_address）(図１５（ｄ）のSYNSH03)を復号し、復号対象スライスの先頭ＣＴＵアドレスを設定する。例えば、先頭スライスＣＴＵアドレス＝slice_segment_addressである。
【０２５５】
・・・省略・・・
（ＳＤ１０Ａ）ＣＴＵ復号部１４２は、入力されるスライスヘッダ、アクティブパラメータセット、及びVCL NALユニットに含まれるスライスデータ内の各ＣＴＵ情報(図１５（ｄ）のSYNSD01)に基づいて、ピクチャを構成するスライスに含まれる各CTUに対応する領域のCTU復号画像を生成する。さらに、各CTU情報の後に、該CTUが復号対象スライスの終端であるかを示すスライス終端フラグ(end_of_slice_segment_flag)(図１５（ｅ）のSYNSD2)。また、各CTUの復号後に、処理済CTU数numCtuの値を１加算する(numCtu++)。
【０２５６】
（ＳＤ１０Ｂ）該CTUが復号対象スライスの終端であるか否かをスライス終端フラグに基づいて判定する。スライス終端フラグが１の場合(SD10BでYes)、ステップSD10Cへ遷移する。それ以外の場合(SD10BでNo)、後続のCTU情報を復号するため、ステップSD10Aへ遷移する。
【０２５７】
（ＳＤ１０Ｃ）処理済CTU数numCtuが、ピクチャを構成するＣＴＵの総数(PicSizeInCtbsY)に達したか判定する。すなわち、numCtu==PicSizeInCtbsYであるか判定する。numCtuがPicSizeInCtbsYと等しい場合(SD10CでYes)、復号対象ピクチャを構成するスライス単位の復号処理を終了する。それ以外の場合（numCtu<PicSizeInCtbsY）（SD10CでNo）、復号対象ピクチャを構成するスライス単位の復号処理を継続するため、ステップSD101へ遷移する。
【０２５８】
以上、実施例１に係るピクチャ復号部１４の動作について説明したが、上記ステップに限定されず、実施可能な範囲で、ステップを変更しても構わない。
【０２５９】
（ビットストリーム抽出部１７）
ビットストリーム抽出部１７は、出力制御部１６より供給される出力制御情報（出力レイヤセットのうち、復号対象となるレイヤの構成を示す対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList、及び、及び対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTid）に基づいて、ビットストリーム抽出処理を行い、入力される階層符号化データＤＡＴＡから、対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTid、及び対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListによって定まる集合（ターゲットセットTargetSetと呼ぶ）に含まれないNALユニットを除去（破棄）し、ターゲットセットTargetSetに含まれるNALユニットから構成されるターゲットセット符号化データＤＡＴＡ＃Ｔ(BitstreamToDecode)を抽出し、出力する。
【０２６０】
より具体的には、上記ビットストリーム抽出部１７は、NALユニットヘッダを復号するNALユニット復号手段を備える。
【０２６１】
以下、図１９を参照して、本実施例に係るビットストリーム抽出部１７の概略的な動作について説明する。図１９は、ビットストリーム抽出部１７におけるアクセスユニット単位のビットストリーム抽出処理を示すフロー図である。
【０２６２】
（ＳＧ１０１）ビットストリーム抽出部１７は、図５（ｂ）に示すシンタックス表に従って、供給された対象NALユニットのNALユニットヘッダを復号する。すなわち、NALユニットタイプ(nal_unit_type)、レイヤ識別子(nuh_layer_id)、及びテンポラル識別子(nuh_temporal_id_plus1)を復号する。なお、対象NALユニットのレイヤ識別子nuhLayerIdは、“nuh_layer_id”に設定され、対象NALユニットのテンポラル識別子temporalIdは、“nuh_temporal_id_plus1 - 1”に設定される。
【０２６３】
（ＳＧ１０２）対象NALユニットのレイヤ識別子、テンポラル識別子がターゲットセットTargetSetに含まれるか否かを、対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList、及び対象最高次テンポラル識別子に基づいて判定する。より具体的には、以下の(1)〜（２）の条件のうち、少なくとも何れかの条件が偽である場合(SG102でNo)、ステップSG103へ遷移する。それ以外（（１）、(２)ともに真）の場合(SG102でYes)、ステップSG104へ遷移する。
【０２６４】
（１）「対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListに、対象NALユニットのレイヤ識別子と同一の値がある」場合、真と判定し、それ以外の場合（対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdListに、対象NALユニットのレイヤ識別子と同一の値がない）、偽と判定する。
【０２６５】
（２）「対象NALユニットのテンポラル識別子が対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTid以下である」場合、真と判定し、それ以外の場合（対象NALユニットのテンポラル識別子が対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTidより大きい）、偽と判定する。
【０２６６】
（ＳＧ１０３）対象NALユニットを破棄する。すなわち、対象NALユニットは、ターゲットセットTargetSetに含まれないため、ビットストリーム抽出部１７は、入力された階層符号化データＤＡＴＡから、対象NALユニットを除去する。
【０２６７】
（ＳＧ１０Ａ）同一アクセスユニット内に、未処理のNALユニットがあるか判定する。未処理のNALユニットがある場合（SG10AでNo）、対象アクセスユニットを構成するNALユニット単位のビットストリーム抽出を継続するため、ステップSG101へ遷移する。それ以外の場合（SG10AでYes）、ステップSG10Bへ遷移する。
【０２６８】
（ＳＧ１０Ｂ）入力された階層符号化データＤＡＴＡに、対象アクセスユニットの次のアクセスユニットがあるか判定する。次のアクセスユニットがある場合(SG10BでYes)、次のアクセスユニットの処理を継続するため、ステップSG101へ遷移する。次のアクセスユニットがない場合（SG10BでNo）、ビットストリーム抽出処理を終了する。
【０２６９】
以上、実施例１に係るビットストリーム抽出部１７の動作について説明したが、上記ステップに限定されず、実施可能な範囲で、ステップを変更しても構わない。
【０２７０】
以上説明したビットストリーム抽出部１７によれば、外部より供給される対象レイヤセットLayerSetTargetを構成するレイヤのレイヤIDリストLayerIdListTarget、及び対象最高次テンポラル識別子HighestTidTargetに基づいて、ビットストリーム抽出処理を行い、入力される階層符号化データＤＡＴＡから、対象最高次テンポラル識別子HighestTidTarget、及び対象レイヤセットLayerSetTargetのレイヤIDリストLayerIdListTargetによって定まるターゲットセットTargetSetに含まれないNALユニットを除去（破棄）し、ターゲットセットTargetSetに含まれるNALユニットから構成される符号化データBitstreamToDecodeを抽出し、生成することができる。
【０２７１】
（動画像復号装置１の効果）
以上説明した本実施形態に係る階層動画像復号装置１（階層画像復号装置）は、ビットストリーム抽出処理を行い、入力される階層符号化データＤＡＴＡから、外部より供給される対象出力レイヤセット識別子により特定される復号対象となるレイヤ構成を示す対象復号レイヤIDリストTargetDecLayerIdList、及び外部より供給される復号対象とするレイヤに付随する最高次のサブレイヤを指定する対象最高次テンポラル識別子TargetHighestTidによって定まるターゲットセットTargetSetに含まれないNALユニットを除去（破棄）し、ターゲットセットTargetSetに含まれるＮＡＬユニットから構成されるターゲットセット符号化データＤＡＴＡ＃Ｔ(BitstreamToDecode)を抽出するビットストリーム抽出部１７を備える。
【０２７２】
また、階層動画像復号装置１（階層画像復号装置）は、入力された階層符号化データから、レイヤセットを１以上含むレイヤセット情報を復号するレイヤセット情報復号手段と、上記レイヤセットと出力レイヤフラグとの組み合わせにより表現される出力レイヤセットを１以上含む出力レイヤセット情報を復号する出力レイヤセット情報復号手段と、上記出力レイヤセット情報に含まれる出力レイヤセットの一つを選択する出力レイヤセット選択手段と、上記選択された出力レイヤセットに対応するレイヤセットに含まれる各レイヤの復号ピクチャを生成するピクチャ復号手段と、上記各レイヤの復号ピクチャを保持するバッファ手段を備え、上記バッファ手段は、保持された上記各レイヤの復号ピクチャのうち、少なくとも１以上のレイヤに対して、該レイヤに対応する復号ピクチャを出力ピクチャとして出力することを特徴とする。従って、出力レイヤを有さない出力レイヤセットの符号化データが入力されても復号対象となるレイヤセットのうち、少なくとも１つのレイヤを出力レイヤとし、該出力レイヤの復号ピクチャを出力することが可能である。
【０２７３】
〔階層動画像符号化装置〕
以下では、本実施形態に係る階層動画像符号化装置２の構成について、図２０を参照して説明する。
【０２７４】
（階層動画像符号化装置の構成）
図２０を用いて、階層動画像符号化装置２の概略構成を説明する。同図は、階層動画像符号化装置２の概略的構成を示した機能ブロック図である。階層動画像符号化装置２は、符号化対象とするターゲットセットに含まれる各レイヤ／サブレイヤの入力画像ＰＩＮ＃Ｔ(ピクチャ)を符号化して、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。すなわち、動画像符号化装置２は、ターゲットセットTargetSetのレイヤIDリストの要素TargetLayerIdList [0]..TargetLayerIdList [N-1](Nはターゲットセット(対象レイヤセット)に含まれるレイヤ数)の順で、各レイヤのピクチャを符号化し、その符号化データを生成する。なお、階層動画像復号装置１（及びその変形例を含む）において、上記符号化データから復号される出力レイヤセットの少なくとも１以上の出力レイヤの復号ピクチャを出力ピクチャとして出力されることを保障するため、階層動画像符号化装置２は、少なくとも前述のコンフォーマンス条件ＣＡ１（又はＣＡ２、ＣＡ３）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。また、上記符号化データから復号される２以上の出力レイヤセットが、互いに異なる出力レイヤの構成であることを保障するために、前述のコンフォーマンス条件ＣＢ１（又はＣＢ２〜ＣＢ６）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成することが好ましい。また、レイヤセットにベースレイヤが含まれることを保障するために、前述のコンフォーマンス条件ＣＣ（ＣＣはＣＣ１〜ＣＣ４）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成することが好ましい。また、非特許文献１のAnnex.C、又は非特許文献２及び３のAnnex.Cのコンフォーマンステストを満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成してもよい。
【０２７５】
図２０に示すように階層動画像符号化装置２は、ターゲットセットピクチャ符号化部２０、及びＮＡＬ多重化部２１を含んで備える。さらに、ターゲットセットピクチャ符号化部２０は、non-VCL符号化部２２、ピクチャ符号化部２４、復号ピクチャ管理部１５、および符号化パラメータ決定部２６を含んで構成される。
【０２７６】
復号ピクチャ管理部１５は、既に説明した階層動画像復号装置１の備える復号ピクチャ管理部１５と同一の構成要素である。ただし、階層動画像符号化装置２の備える復号ピクチャ管理部１５では、内部のＤＰＢに記録されたピクチャを出力ピクチャとして出力する必要はないため、当該出力は省略可能である。なお、階層動画像復号装置１の復号ピクチャ管理部１５の説明において「復号」として説明した記載は「符号化」と置き換えることで、階層動画像符号化装置２の備える復号ピクチャ管理部１５にも適用できる。
【０２７７】
ＮＡＬ多重化部２１は、入力されるターゲットセットの各レイヤのVCL、及びnon-VCLを、ＮＡＬユニットに格納することでＮＡＬ多重化した階層動画像符号化データＤＡＴＡ＃Ｔを生成し、外部へ出力する。言い換えれば、ＮＡＬ多重化部２１は、ターゲットセットピクチャ符号化部２０から供給されるnon-VCLの符号化データ、VCLの符号化データ、及び各non-VCL、VCLに対応するＮＡＬユニットタイプ、レイヤ識別子、テンポラル識別子を、ＮＡＬユニットに格納して（符号化して）、ＮＡＬ多重化した階層符号化データＤＡＴＡ＃Ｔを生成する。
【０２７８】
符号化パラメータ決定部２６は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、各パラメータセット（ＶＰＳ、ＳＰＳ、ＰＰＳ）に関連した各種パラメータや、ピクチャを符号化するための予測パラメータや、該予測パラメータに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。符号化パラメータ決定部２６は、上記符号化パラメータの複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すコスト値を算出する。コスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータを可変長符号化して得られるターゲットセットの各レイヤ／サブレイヤの符号化データの情報量である。二乗誤差は、入力画像ＰＩＮ＃Ｔと予測画像との差分値の二乗値についての画素間の総和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部２６は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択し、選択した各符号化パラメータのセットをパラメータセット符号化部２２、及びピクチャ符号化部２４へ供給する。
【０２７９】
Non-VCL符号化部２２は、階層動画像復号装置１におけるNon-VCL復号部１２の逆処理に対応し、符号化パラメータ決定部２６から入力される各non-VCLの符号化パラメータと入力画像に基づいて、入力画像の符号化に用いるパラメータセット（ＶＰＳ、ＳＰＳ、およびＳＰＳ）やその他にnon-VCLを設定し、各パラメータセットやその他のnon-VCLをnon-VCL NALユニットに格納されるデータとして、ＮＡＬ多重化部２１へ供給する。なお、Non-VCL符号化部２２で符号化されるnon-VCLには、階層動画像復号装置１の備えるnon-VCL復号部１２の説明で記載したレイヤセット情報、出力レイヤセット情報、及びPTL情報を含んでいる。すなわち、non-VCL符号化部２２は、図示しない、パラメータセット符号化手段を備える。さらに、パラメータセット符号化手段は、図示しない、レイヤセット情報を符号化（生成）するレイヤセット情報符号化手段、出力レイヤセット情報を符号化（生成）する出力レイヤセット情報符号化手段、及びPTL情報を符号化するPTL情報符号化手段をさらに含んで構成される。各符号化部、符号化手段の機能及び動作は、対応する復号部、復号手段の逆処理に相当し、復号部、復号手段において、“復号”を“符号化”と読み替えて解釈するものとする。なお、Non-VCL符号化部２２は、ＮＡＬ多重化部２１へnon-VCLの符号化データを供給するときに、non-VCLに対応するＮＡＬユニットタイプ、レイヤ識別子、及びテンポラル識別子も付与して出力する。
【０２８０】
また、Non-VCL符号化部２２で生成されるパラメータセットには、該パラメータセットを識別する識別子、及び各レイヤのピクチャを復号するために参照する該パラメータセットが参照するパラメータセット（アクティブパラメータセット）を指定するアクティブパラメータセット識別子が含まれる。具体的には、ビデオパラメータセットＶＰＳであれば、該ＶＰＳを識別するＶＰＳ識別子が含まれる。シーケンスパラメータセットＳＰＳであれば、該ＳＰＳを識別するＳＰＳ識別子(sps_seq_parameter_set_id)、及び該ＳＰＳや他のシンタックスが参照するＶＰＳを特定するアクティブＶＰＳ識別子(sps_video_parameter_set_id)が含まれる。ピクチャパラメータセットＰＰＳであれば、該ＰＰＳを識別するＰＰＳ識別子(pps_pic_parameter_set_id)、及び該ＰＰＳや他のシンタックスが参照するＳＰＳを特定するアクティブＳＰＳ識別子(pps_seq_parameter_set_id)が含まれる。
【０２８１】
ピクチャ符号化部２４は、入力される各レイヤの入力画像ＰＩＮ＃Ｔ、符号化パラメータ決定部２６より供給されるNon-VCL(特に、パラメータセット)、および復号ピクチャ管理部１５に記録されている参照ピクチャに基づいて、ピクチャを構成するスライスに対応する各レイヤの入力画像の一部を符号化して、当該部分の符号化データを生成し、VCL NALユニットに格納されるデータとして、ＮＡＬ多重化部２１へ供給する。ピクチャ符号化部２４の詳細な説明は後述する。なお、ピクチャ符号化部２４は、ＮＡＬ多重化部２１へVCLの符号化データを供給するときに、VCLに対応するＮＡＬユニットタイプ、レイヤ識別子、及びテンポラル識別子も付与して出力する。
【０２８２】
（ピクチャ符号化部２４）
図２１を参照して、ピクチャ符号化部２４の構成の詳細を説明する。図２１は、ピクチャ符号化部２４の概略的構成を示した機能ブロック図である。
【０２８３】
図２１に示すように、ピクチャ符号化部２４は、スライスヘッダ符号化部２４１、及びＣＴＵ符号化部２４２を含んで構成される。
【０２８４】
スライスヘッダ符号化部２４１は、入力されるアクティブパラメータセットに基づいてスライス単位で入力される各レイヤの入力画像の符号化に用いるスライスヘッダを生成する。生成されたスライスヘッダは、スライス符号化データの一部として出力されるとともに、入力画像と共にＣＴＵ符号化部２４２へ供給される。なお、スライスヘッダ符号化部２４１で生成されるスライスヘッダには、各レイヤのピクチャを復号するために参照するピクチャパラメータセットＰＰＳ(アクティブＰＰＳ)を指定するアクティブＰＰＳ識別子が含まれる。
【０２８５】
ＣＴＵ符号化部２４２は、入力されるアクティブパラメータセット、スライスヘッダに基づいて、入力画像（対象スライス部分）をＣＴＵ単位で符号化して、対象スライスに係るスライスデータおよび復号画像（復号ピクチャ）を生成して出力する。より具体的には、ＣＴＵ符号化部２４２は、パラメータセットが含むCTBサイズの大きさのCTBを単位として対象スライスの入力画像を分割し、各CTBに対応する画像を一つのCTUとして符号化する。CTUの符号化は、予測残差符号化部２４２１、予測画像符号化部２４２２、CTU復号画像生成部２４２３により実行される。
【０２８６】
予測残差符号化部２４２１は、入力される入力画像と予測画像の差分画像を、変換・量子化して得られる量子化残差情報（ＴＴ情報）を、スライス符号化データに含まれるスライスデータの一部として出力する。また、量子化残差情報に逆変換・逆量子化を適用して予測残差を復元し、復元した予測残差をCTU復号画像生成部２４２３に出力する。
【０２８７】
予測画像符号化部２４２２は、符号化パラメータ決定部２６で決定された、対象スライスに含まれる対象CTUの予測方式および予測パラメータに基づいて、予測画像を生成して予測残差符号化部２４２１とCTU復号画像生成部２４２３に出力する。なお、予測方式や予測パラメータの情報は予測情報（ＰＴ情報）として可変長符号化されて、スライス符号化データに含まれるスライスデータの一部として出力される。なお、インター予測、または、レイヤ間画像予測を使用する場合は、復号ピクチャ管理部１５より対応する参照ピクチャを読み出す。
【０２８８】
CTU復号画像生成部２４２３は、階層動画像復号装置１の備えるCTU復号画像制生成部１４２３と同一の構成要素であるため、説明を省略する。なお、対象ＣＴＵの復号画像は、復号ピクチャ管理部１５へ供給され、内部のＤＰＢに記録される。
【０２８９】
＜ピクチャ符号化部２４の符号化プロセス＞
以下、図２２を参照して、ピクチャ符号化部２４における対象レイヤiのピクチャの符号化の概略的な動作について説明する。図２２は、ピクチャ符号化部２４における対象レイヤiのピクチャを構成するスライス単位の符号化プロセスを示すフロー図である。
【０２９０】
（ＳＥ１０１）符号化対象スライスの先頭スライスフラグ(first_slice_segment_in_pic_flag) (図１５(d)のSYNSH01)を符号化する。すなわち、スライス単位に分割された入力画像（以降、符号化対象スライス）が、ピクチャ内の符号化順（復号順）（以降、処理順）で先頭スライスであれば、先頭スライスフラグ(first_slice_segment_in_pic_flag)が１である。符号化対象スライスが先頭スライスでなければ、先頭スライスフラグは０である。なお、先頭スライスフラグが１の場合、符号化対象スライスの先頭ＣＴＵアドレスを０に設定する。さらに、ピクチャ内の処理済みＣＴＵ数のカウンタnumCtuを０に設定する。先頭スライスフラグが０の場合、後述のＳＥ１０６で符号化されるスライスアドレスに基づいて、符号化対象スライスの先頭ＣＴＵアドレスを設定する。
【０２９１】
（ＳＥ１０２）符号化対象スライスの符号化時に参照するアクティブＰＰＳを指定するアクティブＰＰＳ識別子(slice_pic_paramter_set_id)(図１５(d)のSYNSH02)を符号化する。
【０２９２】
（ＳＥ１０４）符号化パラメータ決定部２６で決定されたアクティブパラメータセットをフェッチする。すなわち、符号化対象スライスが参照するアクティブＰＰＳ識別子(slice_pic_parameter_set_id)と同一のＰＰＳ識別子(pps_pic_parameter_set_id)を有するＰＰＳをアクティブＰＰＳとし、符号化パラメータ決定部２６から、アクティブＰＰＳの符号化パラメータをフェッチする（読み出す）。さらに、アクティブＰＰＳ内のアクティブＳＰＳ識別子(pps_seq_parameter_set_id)と同一のＳＰＳ識別子(sps_seq_parameter_set_id)を有するＳＰＳをアクティブＳＰＳとし、符号化パラメータ決定部２６から、アクティブＳＰＳの符号化パラメータをフェッチする。さらに、アクティブＳＰＳ内のアクティブＶＰＳ識別子(sps_video_parameter_set_id)と同一のＶＰＳ識別子(vps_video_parameter_set_id)を有するＶＰＳをアクティブＶＰＳとし、符号化パラメータ決定部２６から、アクティブＶＰＳの符号化パラメータをフェッチする。
【０２９３】
なお、ピクチャ符号化部２４は、アクティブＶＰＳに含まれるレイヤセット情報出力レイヤセット情報、及びPTL情報、該アクティブパラメータセット（VPS, SPS, PPS）のレイヤ識別子、対象レイヤのレイヤ識別子等を参照し、ターゲットセットがコンフォーマンス条件満たすか検証してもよい。コンフォーマンス条件は、階層動画像復号装置１において説明済みであるため省略する。なお、コンフォーマンス条件を満たせば、生成されるターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡが、階層画像符号化装置２に対応する階層動画像復号装置１において、復号可能であることが保障される。
【０２９４】
（ＳＥ１０５）符号化対象スライスが、ピクチャ内の処理順で先頭スライスであるか否かを先頭スライスフラグに基づいて判定する。先頭スライスフラグが０の場合(SE105でYes)、ステップSE106へ遷移する。それ以外の場合(SE105でNo)、ステップSE106の処理をスキップする。なお、先頭スライスフラグが１の場合、符号化対象スライスのスライスアドレスは０である。
【０２９５】
（ＳＥ１０６）符号化対象スライスのスライスアドレス（slice_segment_address）(図１５(d)のSYNSH03)を符号化する。なお、符号化対象スライスのスライスアドレス（符号化対象スライスの先頭ＣＴＵアドレス）は、例えば、ピクチャ内の処理済ＣＴＵ数のカウンタnumCtuに基づいて設定可能である。この場合、スライスアドレスslice_segment_adress＝numCtuである。すなわち、符号化対象スライスの先頭ＣＴＵアドレス＝numCtuでもある。なお、スライスアドレスの決定方法はこれに限定されず、実施可能な範囲で変更可能である。
【０２９６】
（ＳＥ１０Ａ）ＣＴＵ符号化部２４２は、入力されるアクティブパラメータセット、スライスヘッダに基づいて、入力画像（符号化対象スライス）をＣＴＵ単位で符号化して、符号化対象スライスのスライスデータの一部として、ＣＴＵ情報の符号化データ(図１５(d)のSYNSD01)を出力する。また、ＣＴＵ符号化部２４２は、各ＣＴＵに対応する領域のＣＴＵ復号画像を生成し出力する。さらに、各CTU情報の符号化データの後に、該CTUが符号化対象スライスの終端であるかを示すスライス終端フラグ(end_of_slice_segment_flag) (図１５(d)のSYNSD02)を符号化する。該CTUが符号化対象スライスの終端である場合、スライス終端フラグを１へ設定し、それ以外の場合は０へ設定し、符号化する。また、各CTUの符号化後に、処理済CTU数numCtuの値を１加算する(numCtu++)。
【０２９７】
（ＳＥ１０Ｂ）該CTUが符号化対象スライスの終端であるか否かをスライス終端フラグに基づいて判定する。スライス終端フラグが１の場合(SE10BでYes)、ステップSE10Cへ遷移する。それ以外の場合(SE10BでNo)、後続のCTUを符号化するため、ステップSE10Aへ遷移する。
【０２９８】
（ＳＥ１０Ｃ）処理済CTU数numCtuが、ピクチャを構成するＣＴＵの総数(PicSizeInCtbsY)に達したか判定する。すなわち、numCtu==PicSizeInCtbsYであるか判定する。numCtuがPicSizeInCtbsYと等しい場合(SE10CでYes)、符号化対象ピクチャを構成するスライス単位の符号化処理を終了する。それ以外の場合（numCtu<PicSizeInCtbsY）（SE10CでNo）、符号化対象ピクチャを構成するスライス単位の符号化処理を継続するため、ステップSE101へ遷移する。
【０２９９】
以上、実施例１に係るピクチャ符号化部２４の動作について説明したが、上記ステップに限定されず、実施可能な範囲で、ステップを変更しても構わない。
【０３００】
（動画像符号化装置２の効果）
以上説明した本実施形態に係る階層動画像符号化装置２は、階層動画像復号装置１（及びその変形例を含む）において、上記符号化データから復号される出力レイヤセットの少なくとも１以上の出力レイヤの復号ピクチャを出力ピクチャとして出力されることを保障するため、少なくとも前述のコンフォーマンス条件ＣＡ１（又はＣＡ２）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。また、上記符号化データから復号される２以上の出力レイヤセットが、互いに異なる出力レイヤの構成であることを保障するために、前述のコンフォーマンス条件ＣＢ１（又はＣＢ２〜ＣＢ６）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。従って、上記ビットストリームコンフォーマンスを満たす階層符号化データＤＡＴＡを生成することで、階層動画像復号装置１において、（１）出力レイヤを有さない出力レイヤセットが選択されることを防止し、さらに、２）同一の出力レイヤを有する重複出力レイヤセットの発生を防止することが可能である。
【０３０１】
また、レイヤセットにベースレイヤが含まれることを保障するために、前述のコンフォーマンス条件ＣＣ１（又はＣＣ２〜ＣＣ４）を満たすように、ターゲットセットの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。従って、画像復号装置１において、上記符号化データから復号される出力レイヤセットは、必ずベースレイヤを復号することが保障される。従って、あるレイヤセットＡを含む符号化データからビットストリーム抽出処理によって生成された、レイヤセットＡのサブセットであるレイヤセットＢを含む符号化データを復号する際に、レイヤセットＢのあるレイヤＣ(レイヤ識別子＞０)において、ベースレイヤにレイヤ識別子を有するパラメータセット（VPS/SPS/PPS）をアクティブパラメータセットとして参照する場合、ベースレイヤがレイヤセットＢを含む符号化データに含まれず、あるレイヤＣを復号できないというケースを防止することができる。すなわち、コンフォーマンス条件ＣＣ１（Ｃ２Ｃ〜ＣＣ４）を満たすことで、レイヤセットＡを含む符号化データから、ビットストリーム抽出により生成されたレイヤセットＡのサブセットであるレイヤセットＢを含む符号化データが復号可能であることを保障することができる。
【０３０２】
（他の階層動画像符号化／復号システムへの適用例）
上述した階層動画像符号化装置２及び階層動画像復号装置１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用できる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（ＣＧおよびＧＵＩを含む）であってもよい。
【０３０３】
図２３に基づいて、上述した階層動画像符号化装置２および階層動画像復号装置１を、動画像の送信および受信に利用できることを説明する。図２３の（ａ）は、階層動画像符号化装置２を搭載した送信装置ＰＲＯＤ＿Ａの構成を示したブロック図である。
【０３０４】
図２３の（ａ）に示すように、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２と、変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２が得た変調信号を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ａ３とを備えている。上述した階層動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１として利用される。
【０３０５】
送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ａ４、動画像を記録した記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ａ６、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図２３の（ａ）においては、これら全てを送信装置ＰＲＯＤ＿Ａが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３０６】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１との間に、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０３０７】
図２３の（ｂ）は、階層動画像復号装置１を搭載した受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの構成を示したブロック図である。図２３の（ｂ）に示すように、受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、変調信号を受信する受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１と、受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２と、復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３とを備えている。上述した階層動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３として利用される。
【０３０８】
受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｂ４、動画像を記録するための記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５、及び、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｂ６を更に備えていてもよい。図２３の（ｂ）においては、これら全てを受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３０９】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５との間に、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０３１０】
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
【０３１１】
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。
【０３１２】
また、インターネットを用いたＶＯＤ（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型ＰＣ、ラップトップ型ＰＣ、及びタブレット型ＰＣが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
【０３１３】
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ及び受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの双方として機能する。
【０３１４】
図２４に基づいて、上述した階層動画像符号化装置２および階層動画像復号装置１を、動画像の記録および再生に利用できることを説明する。図２４の（ａ）は、上述した階層動画像符号化装置２を搭載した記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの構成を示したブロック図である。
【０３１５】
図２４の（ａ）に示すように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１が得た符号化データを記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込む書込部ＰＲＯＤ＿Ｃ２と、を備えている。上述した階層動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１として利用される。
【０３１６】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc（登録商標））等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０３１７】
また、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ｃ３、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４、動画像を受信するための受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ｃ６を更に備えていてもよい。図２４の（ａ）においては、これら全てを記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３１８】
なお、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０３１９】
このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃとしては、例えば、ＤＶＤレコーダ、ＢＤレコーダ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５又は画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの一例である。
【０３２０】
図２４の（ｂ）は、上述した階層動画像復号装置１を搭載した再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの構成を示したブロックである。図２４の（ｂ）に示すように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込まれた符号化データを読み出す読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１と、読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と、を備えている。上述した階層動画像復号装置１は、この復号部ＲＯＤ＿Ｄ２として利用される。
【０３２１】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤやＳＳＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢフラッシュメモリなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤやＢＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０３２２】
また、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４、及び、動画像を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５を更に備えていてもよい。図２４の（ｂ）においては、これら全てを再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３２３】
なお、送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０３２４】
このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄとしては、例えば、ＤＶＤプレイヤ、ＢＤプレイヤ、ＨＤＤプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型ＰＣ（この場合、出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型ＰＣ（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの一例である。
【０３２５】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現について）
最後に、階層動画像復号装置１、階層動画像符号化装置２の各ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０３２６】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０３２７】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）／ＭＯ（Magneto-Optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（ElectricallyErasable and Programmable Read-only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable GateArray）等の論理回路類などを用いることができる。
【０３２８】
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（Value-Added Network）、ＣＡＴＶ（Community Antenna Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric DigitalSubscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（登録商標）（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０３２９】
〔まとめ〕
本発明には、少なくとも態様１から７に示す画像復号装置、及び態様８から１２に示す画像符号化装置が含まれている。
【０３３０】
本発明の態様１に係る画像復号装置は、階層画像符号化データを復号する画像復号装置であって、レイヤセットを１以上含むレイヤセット情報を復号するレイヤセット情報復号手段と、上記レイヤセットと出力レイヤフラグとの組み合わせにより表現される出力レイヤセットを１以上含む出力レイヤセット情報を復号する出力レイヤセット情報復号手段と、上記出力レイヤセット情報に含まれる出力レイヤセットの一つを選択する出力レイヤセット選択手段と、上記選択された出力レイヤセットに関連付けれらたレイヤセットに含まれる各レイヤの復号ピクチャを生成するピクチャ復号手段と、上記各レイヤの復号ピクチャを保持するバッファ手段を備え、上記バッファ手段は、保持された上記各レイヤの復号ピクチャのうち、少なくとも１以上のレイヤに対して、該レイヤに対応する復号ピクチャを出力ピクチャとして出力することを特徴とする。
【０３３１】
本発明の態様２に係る画像復号装置は、上記態様１において、さらに、上記出力レイヤセットにおいて、出力レイヤフラグの総和は１以上であることを特徴とする。
【０３３２】
本発明の態様３に係る画像復号装置は、上記態様１から２において、さらに、上記出力レイヤセットに関連付けられたレイヤセットは、ベースレイヤを含むことを特徴とする。
【０３３３】
本発明の態様４に係る画像復号装置は、上記態様１から２において、さらに、上記出力レイヤセットにおいて、２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、少なくとも１つの同一レイヤに関する出力レイヤフラグの値が互いに異なることを特徴とする。
【０３３４】
本発明の態様５に係る画像復号装置は、上記態様１から２において、さらに、上記出力レイヤセットに対応するPTL情報を復号するPTL情報復号手段を備え、上記出力レイヤセットにおいて、２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、PTL情報が互いに異なること、または、少なくとも１つの同一レイヤの出力レイヤフラグの値が互いに異なることを特徴とする。
【０３３５】
本発明の態様６に係る画像復号装置は、上記態様１から２において、さらに、上記出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数が１に等しい場合、追加出力レイヤセット数を符号化データから復号せずに０と推定し、上記レイヤセット数が１より大きい場合、追加出力レイヤセット数を符号化データより復号し、出力レイヤセット数をレイヤセット数と追加出力レイヤセット数の和として導出することを特徴とする。
【０３３６】
本発明の態様７に係る画像復号装置は、上記態様１から２において、さらに、上記出力レイヤセット情報復号手段は、レイヤセット数が１より大きい場合、上記出力レイヤフラグの導出処理を指定するデフォルト出力レイヤ情報を符号化データより復号し、上記レイヤセット数が１に等しい場合、上記デフォルト出力レイヤ情報を符号化データより復号しないことを特徴とする。
【０３３７】
本発明の態様８に係る画像符号化装置は、階層的符号化データを生成する画像符号化装置であって、レイヤセットを１以上含むレイヤセット情報を符号化するレイヤセット情報符号化手段と、上記レイヤセット情報と出力レイヤフラグとの組み合わせにより表現される出力レイヤセットを１以上含む出力レイヤセット情報を符号化する出力レイヤセット情報符号化手段と、上記出力レイヤセットに対応するレイヤセットに含まれる各レイヤのピクチャを符号化するピクチャ符号化手段とを備え、上記出力レイヤセットは、少なくとも１以上の出力レイヤを有することを特徴とする。
【０３３８】
本発明の態様９に係る画像符号化装置は、上記態様８において、さらに、上記出力レイヤセットにおいて、２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、少なくとも１つの同一レイヤに関する出力レイヤフラグの値が互いに異なることを特徴とする。
【０３３９】
本発明の態様１０に係る画像符号化装置は、上記態様８において、さらに、上記出力レイヤセットに対応するPTL情報を符号化するPTL情報符号化手段を備え、
上記出力レイヤセットにおいて、２以上の出力レイヤセットが、同一のレイヤセットに対応付けられ、かつ、出力レイヤ数が等しいとき、上記２以上の出力レイヤセットにおいて、PTL情報が互いに異なること、または、少なくとも１つの同一レイヤの出力レイヤフラグの値が互いに異なることを特徴とする。
【０３４０】
本発明の態様１１に係る画像符号化装置は、上記態様８において、さらに、上記出力レイヤセット情報符号化手段は、レイヤセット数が１に等しい場合、出力レイヤセット数とレイヤセット数の差を示す追加出力レイヤセット数を符号化せず、上記レイヤセット数が１より大きい場合、上記追加出力レイヤセット数を符号化することを特徴とする。
【０３４１】
本発明の態様１２に係る画像符号化装置は、上記態様８において、さらに、上記出力レイヤセット情報符号化手段は、レイヤセット数が１より大きい場合、上記デフォルト出力レイヤ情報を符号化し、上記レイヤセット数が１に等しい場合、上記デフォルト出力レイヤ情報を符号化しないことを特徴とする。
【０３４２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３４３】
本発明は、画像データが階層的に符号化された符号化データを復号する階層動画像復号装置、および、画像データが階層的に符号化された符号化データを生成する階層動画像符号化装置に好適に適用することができる。また、階層動画像符号化装置によって生成され、階層動画像復号装置によって参照される階層符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０３４４】
１  階層動画像復号装置
２  階層動画像符号化装置
１０  ターゲットセットピクチャ復号部
１１  NAL逆多重化部（NALユニット復号手段、レイヤ識別子復号手段）
１２  Non-VCL復号部（パラメータセット復号手段、レイヤセット情報復号手段、出力レイヤセット情報復号手段、PTL情報復号手段）
１３  パラメータメモリ
１４  ピクチャ復号部(VCL復号手段)
１４１  スライスヘッダ復号部
１４２  ＣＴＵ復号部
１４２１  予測残差復元部
１４２２  予測画像生成部
１４２３  ＣＴＵ復号画像生成部
１５  復号ピクチャ管理部
１６  出力制御部（出力レイヤセット選択手段）
１７  ビットストリーム抽出手段(符号化データ抽出手段)
２０  ターゲットセットピクチャ符号化部
２１  NAL多重化部(NALユニット符号化手段)
２２  Non-VCL符号化部（パラメータセット符号化手段、レイヤセット情報符号化手段、出力レイヤセット情報符号化手段、PTL情報符号化手段）
２４  ピクチャ符号化部(VCL符号化手段)
２６  符号化パラメータ決定部
２４１  スライスヘッダ符号化部
２４２  ＣＴＵ符号化部
２４２１  予測残差符号化部
２４２２  予測画像符号化部
２４２３  ＣＴＵ復号画像生成部
【図１】
2018139433.tif 000003
【図２】
2018139433.tif 000004
【図３】
2018139433.tif 000005
【図４】
2018139433.tif 000006
【図５】
2018139433.tif 000007
【図６】
2018139433.tif 000008
【図７】
2018139433.tif 000009
【図８】
2018139433.tif 000010
【図９】
2018139433.tif 000011
【図１０】
2018139433.tif 000012
【図１１】
2018139433.tif 000013
【図１２】
2018139433.tif 000014
【図１３】
2018139433.tif 000015
【図１４】
2018139433.tif 000016
【図１５】
2018139433.tif 000017
【図１６】
2018139433.tif 000018
【図１７】
2018139433.tif 000019
【図１８】
2018139433.tif 000020
【図１９】
2018139433.tif 000021
【図２０】
2018139433.tif 000022
【図２１】
2018139433.tif 000023
【図２２】
2018139433.tif 000024
【図２３】
2018139433.tif 000025
【図２４】
2018139433.tif 000026