(57)【要約】【課題】色差信号イントラ予測モードの符号化効率を向上する。【解決手段】画像のブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測器において、イントラ予測モード候補選択部は、同ブロックの輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択し、輝度信号のイントラ予測モードが、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、輝度信号のイントラ予測モードと所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択する。【選択図】図５
2018078409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測器であって、
輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択し、
前記輝度信号のイントラ予測モードが、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、前記輝度信号のイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択するイントラ予測モード候補決定部
を備えるイントラ予測器。
【請求項２】
前記イントラ予測モード候補決定部は、
前記ブロックの周囲の参照ブロックについて定めた前記色差信号のイントラ予測モードに基づいて、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードを選択することを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測器。
【請求項３】
前記イントラ予測モード候補決定部は、
前記参照ブロックにおける前記色差信号のイントラ予測モードと、参照方向が同一または所定範囲内である参照方向に係るイントラ予測モードを、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードとして選択することを特徴とする請求項２に記載のイントラ予測器。
【請求項４】
前記イントラ予測モード候補決定部は、
前記ブロックの周囲の参照ブロックについて定めた前記輝度信号のイントラ予測モードに基づいて、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードを選択することを特徴とする請求項１に記載のイントラ予測器。
【請求項５】
前記イントラ予測モード候補決定部は、
前記参照ブロックにおける前記輝度信号のイントラ予測モードと、参照方向が同一または所定範囲内である参照方向に係るイントラ予測モードを、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードとして選択することを特徴とする請求項４に記載のイントラ予測器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のイントラ予測器を備え、
前記色差信号のイントラ予測モードを、前記イントラ予測モード候補を用いて符号化することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のイントラ予測器を備え、
前記色差信号のイントラ予測モードの符号を、前記イントラ予測モード候補を用いて復号することを特徴とする画像復号装置。
【請求項８】
コンピュータに
画像のブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測器であって、
輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択し、
前記輝度信号のイントラ予測モードが、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、前記輝度信号のイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択するイントラ予測モード候補決定部
を備えるイントラ予測器として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イントラ予測器、画像符号化装置、画像復号装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画像や動画像を伝送または保存する際のデータ量を圧縮するため、従来から画像符号化方式の研究が行われている。膨大なデータ量の動画像を放送波やＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網で伝送する手法として、例えば、ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）／ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４に規定された画像符号化方式（以下、ＡＶＣ／Ｈ．２６４と呼ぶ）や、ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）／ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６５に規定された画像符号化方式（以下、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５と呼ぶ）が知られている。ＡＶＣ／Ｈ．２６４やＨＥＶＣ／Ｈ．２６５は、近年普及が進んでいる８Ｋ  ＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）に代表される超高解像度映像の放送において採用されている。また、これらの画像符号化方式は、ユニット分割、直交変換、量子化、エントロピー符号化、イントラ予測、動き補償などの要素技術を組み合わせてなり、高能率化を実現している。
【０００３】
ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５におけるイントラ予測の予測モードには、３５通りの予測モード
がある。３５通りの予測モードは、Ｐｌａｎａｒモード（モード０）、ＤＣ（Direct Current）モード（モード１）と３３通りの方向性予測モード（モード２〜モード３４）である。ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５では、画像の輝度成分を示す輝度信号と色差成分を示す色差信号のそれぞれについて、イントラ予測が行われる。輝度信号についてイントラ予測モードの情報を効率的に符号化するために、処理対象の対象ブロックについて、復号済みである周辺ブロックの予測モードに基づいてＭｏｓｔ  Ｐｒｏｂａｂｌｅ  Ｍｏｄｅ（ＭＰＭ）が定められる。そして、定められた３パターンのＭＰＭを用いて空間的相関を用いたイントラ予測モードの情報が少ない情報量で符号化される。より具体的には、ＭＰＭの利用の有無を示すフラグと、ＭＰＭを利用する場合、３パターンのいずれかを示す情報、もしくはＭＰＭを利用しない場合、残りの３２通りのいずれかを示す情報が符号化される。
【０００４】
他方、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５では、色差信号のイントラ予測モードにおいて、輝度信号に比べて取り得るモード数を少なくすることで、情報量の低減が図られている。対象ブロックの色差信号では、そのブロックの輝度信号のイントラ予測モード（以下、ＤＭ：Derived Mode；デライブドモード）に加え、それ以外に所定の４モードのみが、イントラ予測モードの候補として許可されているに過ぎない。具体的には、非特許文献１に記載されているように、ＤＭに加え、既存候補であるＰｌａｎａｒモード、ＤＣモード、モード１０、モード２６の合計５モードが、イントラ予測モードの選択肢となる。モード１０、モード２６とは、それぞれ参照方向が水平方向、垂直方向であるイントラ予測モードである。ＤＭは、ダイレクトモード（Direct Mode）と呼ばれることもある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】大久保  榮監修，「インプレス標準教科書シリーズ  Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ教科書」，株式会社インプレスジャパン，２０１３年１０月２１日，初版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５では、色差信号のイントラ予測モードの候補において、ＤＭが既存候補のいずれかと等しくなることがある。そのような場合、イントラ予測モードの候補である５モードのうち、２モードが同一となってしまうので、符号化されるイントラ予測モードの情報が冗長になる。そのため、重複したモードに代わるイントラ予測モードの候補として、参照方向が右斜め上の方向であるモード３４が含まれる。しかしながら、一律に特定の予測モードを選択することは、絵柄、つまり画像の特徴に依存した選択ではない。そのため、イントラ予測モードの符号化が効率的に行われないことがある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、色差信号のイントラ予測モードの符号化効率を向上することができるイントラ予測器、画像符号化装置、画像復号装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、［１］本発明の一態様は、画像のブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測器であって、輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択し、前記輝度信号のイントラ予測モードが、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、前記輝度信号のイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択するイントラ予測モード候補決定部を備えるイントラ予測器である。
［１］の構成によれば、イントラ予測モード候補として、互いに異なるイントラ予測モードが選択される。選択されたイントラ予測モード候補として、より多様な色差信号のイントラ予測モードが符号化または復号に用いることで、限られた符号量において色差信号のイントラ予測モードの符号化効率を向上させることができる。
【０００９】
［２］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記イントラ予測モード候補決定部は、前記ブロックの周囲の参照ブロックについて定めた前記色差信号のイントラ予測モードに基づいて、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードを選択することを特徴とする。
［２］の構成によれば、処理対象の対象ブロックの色差信号のイントラ予測モード候補の選択において、近傍の参照ブロックにおいて定められたイントラ予測モードが参照される。対象ブロックの色差信号の予測モードが参照ブロックにおける予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００１０】
［３］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記イントラ予測モード候補決定部は、前記参照ブロックにおける前記色差信号のイントラ予測モードと、参照方向が同一または所定範囲内である参照方向に係るイントラ予測モードを、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードとして選択することを特徴とするイントラ予測器である。
［３］の構成によれば、参照ブロックにおいて定められた色差信号のイントラ予測モードが方向性予測であるとき、その参照方向と同一または近似した参照方向のイントラ予測モードが処理対象の対象ブロックのイントラ予測モード候補として選択される。対象ブロックの色差信号の予測モードが、その参照方向と同一または近似した方向に分布する色差信号の予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００１１】
［４］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記イントラ予測モード候補決定部は、前記ブロックの周囲の参照ブロックについて定めた前記輝度信号のイントラ予測モードに基づいて、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードを選択することを特徴とする。
［４］の構成によれば、処理対象の対象ブロックの色差信号のイントラ予測モード候補の選択において、近傍の参照ブロックにおいて定められたイントラ予測モードが参照される。対象ブロックの色差信号の予測モードが参照ブロックにおける予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００１２】
［５］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記イントラ予測モード候補決定部は、前記参照ブロックにおける前記輝度信号のイントラ予測モードと、参照方向が同一または所定範囲内である参照方向に係るイントラ予測モードを、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードとして選択することを特徴とする。
［５］の構成によれば、参照ブロックにおいて定められた色差信号のイントラ予測モードが方向性予測であるとき、その参照方向と同一または近似した参照方向のイントラ予測モードが処理対象の対象ブロックのイントラ予測モード候補として選択される。対象ブロックの色差信号の予測モードが、その参照方向と同一または近似した方向に分布する輝度信号の予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００１３】
［６］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器を備え、前記色差信号のイントラ予測モードを、前記イントラ予測モード候補を用いて符号化することを特徴とする画像符号化装置である。
［６］の構成によれば、イントラ予測モード候補として、互いに異なるイントラ予測モードが選択される。選択されたイントラ予測モード候補を色差信号のイントラ予測モードの符号化に用いることで、より多様な色差信号のイントラ予測モードが符号化される。従って、限られた符号量において色差信号のイントラ予測モードの符号化効率が向上する。
【００１４】
［７］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器を備え、前記色差信号のイントラ予測モードの符号を、前記イントラ予測モード候補を用いて復号することを特徴とする画像復号装置である。
［７］の構成によれば、イントラ予測モード候補として、互いに異なるイントラ予測モードが選択される。選択されたイントラ予測モード候補を用いて色差信号のイントラ予測モードの符号を復号することで、より多様な色差信号のイントラ予測モードが復元される。従って、限られた符号量において色差信号のイントラ予測モードの符号化効率が向上する。
【００１５】
［８］本発明の一態様は、コンピュータに、画像のブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測器であって、輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択し、前記輝度信号のイントラ予測モードが、前記所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、前記輝度信号のイントラ予測モードと前記所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択するイントラ予測モード候補決定部を備えるイントラ予測器として機能させるためのプログラムである。
［８］の構成によれば、イントラ予測モード候補として、互いに異なるイントラ予測モードが選択される。選択されたイントラ予測モード候補として、より多様な色差信号のイントラ予測モードが符号化または復号に用いることで、限られた符号量において色差信号のイントラ予測モードの符号化効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、イントラ予測モードの符号化効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像符号化装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像符号化装置のイントラ予測部の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像復号装置のイントラ予測部の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るイントラ予測モード候補決定部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る参照ブロックの例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るイントラ予測モードの例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るイントラ予測モード候補の順序の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るイントラ予測モード候補決定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る色差信号のＭＰＭ取得処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（画像符号化装置）
本実施形態に係る画像符号化装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像符号化装置１の構成を示す概略ブロック図である。以下の説明では、画像符号化装置１がＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に基づく画像符号化処理を行う場合を例にする。
【００１９】
画像符号化装置１は、ブロック分割部１０１、減算部１０２、変換部１０３、量子化部１０４、エントロピー符号化部１０５、逆量子化部１０６、逆変換部１０７、加算部１０８、メモリ１０９およびイントラ予測部１１０を含んで構成される。イントラ予測部１１０は、イントラ予測器の一構成例である。
【００２０】
ブロック分割部１０１には、入力画像が画像符号化装置１の外部からピクチャごとに入力される。ピクチャとは、１枚の画像を意味し、フレームとも呼ばれる。ブロック分割部１０１は、各ピクチャの入力画像を複数のブロックに分割して、入力画像ブロックを取得する。ブロックは、画像の一部の領域である。各ブロックは、複数の画素で構成される。ブロックサイズは、例えば、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素のいずれかである。ブロック分割部１０１は、入力画像ブロックを減算部１０２に出力する。入力画像には、その輝度成分を示す輝度信号（Ｙ）と色差成分を示す色差信号とが含まれる。色差信号には、赤系統の成分の色相と彩度を示す信号（Ｃｒ）と青系統の成分の色相と彩度を示す信号（Ｃｂ）とが含まれる。
【００２１】
減算部１０２は、ブロック分割部１０１から入力される入力画像ブロックから、イントラ予測部１１０から入力される予測画像ブロックをブロックごとに減算して、予測差分画像ブロックを生成する。以下の説明では、その時点における処理対象のブロックを対象ブロックと呼ぶ。減算部１０２は、生成した予測残差画像ブロックを変換部１０３に出力する。
【００２２】
変換部１０３は、減算部１０２から入力される予測残差画像ブロックについて直交変換を行って直交変換係数を算出する。直交変換として、例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）または離散サイン変換（ＤＳＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が用いられる。変換部１０３は、算出した直交変換係数を量子化部１０４に出力する。
【００２３】
量子化部１０４は、変換部１０３から入力される直交変換係数について所定の量子化パラメータを用いて量子化し、量子化直交変換係数を算出する。量子化部１０４は、算出した量子化直交変換係数を示す符号をエントロピー符号化部１０５と逆量子化部１０６に出力する。
【００２４】
エントロピー符号化部１０５は、量子化部１０４から入力される量子化直交変換係数の符号、イントラ予測部１１０から入力される予測パラメータ情報を集約してデータ列を生成する。イントラ予測部から入力される予測パラメータ情報には、対象ブロックの代表イントラ予測モードを示す符号が含まれる。代表イントラ予測モードは、符号化の対象として選択されたイントラ予測モードである。エントロピー符号化部１０５は、生成したデータ列についてエントロピー符号化を行って符号化データを生成する。エントロピー符号化により、データ列の情報量が圧縮される。エントロピー符号化として、例えば、コンテキスト適応型２値算術符号化方式（ＣＡＢＡＣ：Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ）が用いられる。エントロピー符号化部１０５は、生成した符号化データを画像符号化装置１の外部に出力する。予測パラメータ情報については、後述する。
【００２５】
逆量子化部１０６は、量子化部１０４から入力される量子化直交変換係数の符号について所定の量子化パラメータを用いて逆量子化を行い、量子化直交変換係数を算出する。逆量子化部１０６は、算出した量子化直交変換係数を逆変換部１０７に出力する。
【００２６】
逆変換部１０７は、逆量子化部１０６から入力される量子化直交変換係数について逆直交変換を行い、対象ブロック内の復号残差画像である復号残差画像ブロックを生成する。逆直交変換は、変換部１０３が行った直交変換との逆演算である。逆変換部１０７は、復号残差画像ブロックを加算部１０８に出力する。
【００２７】
加算部１０８は、イントラ予測部１１０から入力される対象ブロックの予測画像ブロックに復号残差画像ブロックを加算して対象ブロック内の復号画像である復号画像ブロックを生成する。加算部１０８は、生成した復号画像ブロックをメモリ１０９に記憶する。
【００２８】
メモリ１０９には、復号画像ブロックが順次記憶される。その他、メモリ１０９には、画像符号化装置１の各構成要素が処理に用いる情報や、処理によって生成される情報が記憶される。
【００２９】
イントラ予測部１１０は、メモリ１０９に記憶された復号画像ブロックのうち、画像参照ブロック内の復号画像ブロックを参照して、代表イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行う。画像参照ブロックとは、符号化もしくは復号済みのブロックのうち、対象ピクチャから所定範囲内のブロックである。イントラ予測部１１０が用いる代表イントラ予測モードの決定手法については、様々な手法が利用可能である。例えば、イントラ予測部１１０は、各イントラ予測モードについてイントラ予測を行い、符号化効率が最良となるイントラ予測モードを選択し、選択したイントラ予測モードを代表イントラ予測モードとして定める。この各イントラ予測モードについてのイントラ予測と代表イントラ予測モードの決定を、イントラ予測部１１０内のイントラ予測画像生成部１１０１（後述）が輝度信号と色差信号のそれぞれについて行ってもよい。そして、イントラ予測画像生成部１１０１は、決定した代表イントラ予測モードをイントラ予測モード候補決定部１１０３（後述）に出力し、メモリ１０９に記憶する。
【００３０】
イントラ予測部１１０は、色差信号のイントラ予測モード候補を、符号化対象ブロックについて定めた輝度信号の代表イントラ予測モードおよび既存候補に基づいて定める。イントラ予測モード候補とは、イントラ予測モードの候補を意味する。既存候補とは、予め定めた１個または複数個の色差信号のイントラ予測モード候補である。イントラ予測部１１０は、色差信号の代表イントラ予測モードを、そのイントラ予測モード候補を用いて符号化する。なお、輝度信号については、イントラ予測部１１０は、代表イントラ予測モードの符号として、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に規定された代表イントラ予測モードの情報を表す符号を生成してもよい。イントラ予測部１１０は、色差信号、輝度信号それぞれについて符号化によって得られる符号を含む予測パラメータ情報をエントロピー符号化部１０５に出力する。また、イントラ予測部１１０は、色差信号の代表イントラ予測モードを用いて生成されたイントラ予測ブロックを予測画像ブロックとして減算部１０２と加算部１０８に出力する。
【００３１】
（画像復号装置）
次に、本実施形態に係る画像復号装置２の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像復号装置２の構成を示す概略ブロック図である。以下の説明では、画像復号装置２がＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に基づく画像復号処理を行う場合を例にする。
【００３２】
画像復号装置２は、エントロピー復号部２０１、逆量子化部２０２、逆変換部２０３、
加算部２０４、統合部２０５、メモリ２０６およびイントラ予測部２０７を含んで構成される。逆量子化部２０２、逆変換部２０３および加算部２０４が行う処理は、画像符号化装置１の逆量子化部１０６、逆変換部１０７および加算部１０８が行う処理とそれぞれ同様である。
【００３３】
エントロピー復号部２０１には、画像復号装置２の外部から画像符号化装置１が生成した符号化データが入力される。エントロピー復号部２０１は、入力される符号化データに含まれるデータ列をエントロピー復号してブロックごとの量子化直交変換係数の符号および予測パラメータ情報を輝度信号と色差信号のそれぞれについて取得する。エントロピー復号において、符号化データのエントロピー符号化に用いられたエントロピー符号化方式に対応する復号方式が用いられる。エントロピー復号部２０１は、各ブロックの量子化直交変換係数の符号および予測パラメータ情報を、それぞれ逆量子化部２０２およびイントラ予測部２０７に出力する。
【００３４】
逆量子化部２０２には、エントロピー復号部２０１から入力される各ブロックの量子化直交変換係数の符号を所定の量子化パラメータを用いて逆量子化を行い、量子化直交変換係数を算出する。逆量子化部２０２は、算出した量子化直交変換係数を逆変換部２０３に出力する。
【００３５】
逆変換部２０３は、逆量子化部２０２から入力される各ブロックの量子化直交変換係数について逆直交変換を行い、復号残差画像ブロックを生成する。逆変換部２０３は、復号残差画像ブロックを加算部２０４に出力する。復号残差画像ブロックは、量子化された予測残差画像の一部に相当する。
【００３６】
加算部２０４は、イントラ予測部２０７から入力される予測画像ブロックと逆変換部２０３から入力される復号残差画像ブロックを対象ブロックごとに加算して輝度信号、色差信号それぞれについて復号画像ブロックを生成する。加算部２０４は、生成した復号画像ブロックをメモリ２０６に記憶し、統合部２０５に出力する。
【００３７】
統合部２０５は、加算部２０４から入力される復号画像ブロックを集約して輝度信号、色差信号それぞれについて復号画像をピクチャごとに生成する。統合部２０５は、生成した復号画像を出力画像として画像復号装置２の外部に出力する。
【００３８】
メモリ２０６には、復号画像ブロックが順次記憶される。その他、メモリ２０６には、画像復号装置２の各構成要素が処理に用いる情報や、処理によって生成される情報が記憶される。
【００３９】
イントラ予測部２０７は、色差信号について画像符号化装置１のイントラ予測部１１０と同様にイントラ予測モード候補を定める。イントラ予測部２０７は、エントロピー復号部２０１から入力される対象ブロックの予測パラメータ情報から色差信号の代表イントラ予測モードの符号を抽出する。イントラ予測部２０７は、抽出した色差信号の代表イントラ予測モードの符号を、イントラ予測モード候補を用いて復号して代表イントラ予測モードを定める。
イントラ予測部２０７は、メモリ２０６に記憶された画像参照ブロックの復号画像ブロックを参照して、色差信号の代表イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行う。イントラ予測部２０７は、イントラ予測を行って得られた予測画像ブロックを加算部２０４に出力する。
【００４０】
なお、イントラ予測部２０７は、輝度信号についてもエントロピー復号部２０１から入力される対象ブロックの予測パラメータ情報から輝度信号の代表イントラ予測モードの符号を抽出する。イントラ予測部２０７は、抽出した輝度信号の代表イントラ予測モードの符号に基づいて代表イントラ予測モードを定める。代表イントラ予測モードを定める際、イントラ予測部２０７は、画像符号化装置１のイントラ予測部１１０において符号化に用いられた手法と対応する手法（例えば、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に規定された手法）を用いる。イントラ予測部２０７の構成については、後述する。
【００４１】
（イントラ予測部）
次に、本実施形態に係る画像符号化装置１のイントラ予測部１１０の構成について説明する。図３は、本実施形態に係るイントラ予測部１１０の構成を示す概略ブロック図である。イントラ予測部１１０は、イントラ予測画像生成部１１０１、イントラ予測モード候補決定部１１０３およびイントラ予測モード符号化部１１０４を含んで構成される。
【００４２】
イントラ予測画像生成部１１０１は、メモリ１０９に記憶された復号画像ブロックのうち、対象ブロックから所定の範囲内にある画像参照ブロックの復号画像ブロックを参照して上述の代表イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行う。また、画像参照ブロックとして用いられるブロックは、対象ブロックＴの左下、左、左上、上および右上のブロックである（図７参照）。イントラ予測モードの具体例については後述する。イントラ予測画像生成部１１０１は、イントラ予測によって得られた予測画像ブロックを減算部１０２および加算部１０８に出力する。
【００４３】
イントラ予測モード候補決定部１１０３は、メモリ１０９に記憶された参照ブロックにおける色差信号または輝度信号の代表イントラ予測モードに基づいて、色差信号について所定の個数のイントラ予測モード候補を定める。また、参照ブロックとして用いられるブロックは、図６に示すように対象ブロックＴの左、上のブロックＡ、Ｂである。以下の説明では、左隣のブロックＡ、上隣のブロックＢをそれぞれ左ブロック、上ブロックと呼ぶことがある。また、ブロックＡ，Ｂを参照ブロックＸと総称することがある。
【００４４】
イントラ予測モード候補決定部１１０３は、同じブロック、つまり対象ブロックＴにおける輝度信号の代表イントラ予測モードが色差信号の既存候補のいずれかのイントラ予測モードと同一であるか否かを判定する。同一と判定するとき、イントラ予測モード候補決定部１１０３は、例えば、参照ブロックの代表イントラ予測モードのうち既存候補のいずれとも異なるイントラ予測モードを選択する。そして、イントラ予測モード候補決定部１１０３は、選択したイントラ予測モードと既存候補を色差信号のイントラ予測モード候補として定める。イントラ予測モード候補決定部１１０３は、定めたイントラ予測モード候補をイントラ予測モード符号化部１１０４に出力する。なお、イントラ予測モード候補決定部１１０３の構成については、後述する。
【００４５】
イントラ予測モード符号化部１１０４は、色差信号の代表イントラ予測モードを符号化する。イントラ予測モード符号化部１１０４は、代表イントラ予測モードを符号化する際、イントラ予測モード候補決定部１１０３から入力されたイントラ予測モード候補を用いる。より具体的には、イントラ予測モード符号化部１１０４は、イントラ予測モード候補の中から代表イントラ予測モードとして採用されるイントラ予測モードを示すビット列を色差信号の代表イントラ予測モードの符号として定める。イントラ予測モード符号化部１１０４は、色差信号の代表イントラ予測モードの符号を含む予測パラメータをエントロピー符号化部１０５に出力する。
【００４６】
なお、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５では、エントロピー符号化の前に、二値化処理を行ってイントラ予測モード候補を示す符号を生成する処理が行われる。イントラ予測モード符号化部１１０４は、例えば、第０、１、２、３、４番目のイントラ予測モード候補の符号として、それぞれ「１００」、「１０１」、「１１０」、「１１１」、「０」というビット列を生成する。なお、これらビット列の最上位のビットはＤＭ判定フラグ（０は、ＤＭであることを示し、１はＤＭではないことを示すフラグ）を示し、残りの下位ビットはイントラ予測モード候補のうちＤＭ以外の予測モードを示す符号である。つまり、第０〜３番目のイントラ予測モード候補を示す符号は、イントラ予測モード候補がＤＭではないことを示すＤＭ判定フラグとＤＭ以外のイントラ予測モードのいずれかを識別する符号とからなる。第４番目のイントラ予測モード候補を示す符号は、イントラ予測モード候補がＤＭであることを示すＤＭ判定フラグのみからなる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る画像復号装置２のイントラ予測部２０７の構成について説明する。図４は、本実施形態に係るイントラ予測部２０７の構成を示す概略ブロック図である。イントラ予測部２０７は、イントラ予測モード候補決定部２０７１、イントラ予測モード復号部２０７２、およびイントラ予測画像生成部２０７３を含んで構成される。
【００４８】
イントラ予測モード候補決定部２０７１は、画像符号化装置１のイントラ予測モード候補決定部１１０３と同様の構成を備え、代表イントラ予測モード候補決定処理を行う。イントラ予測モード候補決定部２０７１は、対象ブロックにおける輝度信号の代表イントラ予測モードと、メモリ２０６に記憶された参照ブロックにおける色差信号または輝度信号の代表イントラ予測モードに基づいて、色差信号のイントラ予測モード候補を定める。イントラ予測モード候補決定部２０７１は、定めたイントラ予測モード候補をイントラ予測モード復号部２０７２に出力する。色差信号のイントラ予測モード候補を定める際に用いられる代表イントラ予測モードの種別、つまり色差信号の代表イントラ予測モードと輝度信号の代表イントラ予測モードのいずれを用いるかは、画像符号化装置１のイントラ予測モード候補決定部１１０３と同様であればよい。
【００４９】
イントラ予測モード復号部２０７２には、対象ブロックごとに予測パラメータ情報がエントロピー復号部２０１から入力される。イントラ予測モード復号部２０７２は、予測パラメータ情報に含まれる色差信号の代表イントラ予測モードの符号を、イントラ予測モード候補決定部２０７１からのイントラ予測モード候補を用いて復号して代表イントラ予測モードを特定する。
【００５０】
イントラ予測モード復号部２０７２において、ＤＭ判定フラグからなる代表イントラ予測モードの符号、またはＤＭ判定フラグとさらにＤＭ以外のイントラ予測モード候補を示す代表イントラ予測モードの符号を示すビット列が取得される。イントラ予測モード復号部２０７２は、その符号が示すイントラ予測モード候補を対象ブロックの代表イントラ予測モードとして特定する。より具体的には、ＤＭ判定フラグを示す符号が取得されるとき、イントラ予測モード復号部２０７２は、ＤＭ、つまり輝度信号の代表イントラ予測モードを色差信号の代表イントラ予測モードとして定める。ＤＭ判定フラグとＤＭ以外のイントラ予測モード候補を示す符号が取得されるとき、そのイントラ予測モード候補を色差信号の代表イントラ予測モードとして定める。
【００５１】
イントラ予測モード復号部２０７２は、色差信号について定めた対象ブロックの代表イントラ予測モードをイントラ予測画像生成部２０７３に出力し、メモリ２０６に記憶する。
なお、イントラ予測モード復号部２０７２は、上述したように輝度信号の代表イントラ予測モードの符号に基づいて輝度信号の代表イントラ予測モードを定める。イントラ予測モード復号部２０７２は、定めた輝度信号の代表イントラ予測モードをイントラ予測モード候補決定部２０７１とイントラ予測画像生成部２０７３に出力し、メモリ２０６に記憶する。
【００５２】
イントラ予測画像生成部２０７３は、色差信号について、メモリ２０６に記憶された画像参照ブロックの復号画像ブロックを参照して、イントラ予測モード復号部２０７２から入力された代表イントラ予測モードについてイントラ予測を行う。イントラ予測画像生成部２０７３は、イントラ予測により得られた対象ブロックの復号画像ブロックを加算部２０４に出力する。
【００５３】
（イントラ予測モード候補決定部）
次に、本実施形態に係るイントラ予測モード候補決定部１１０３の構成について説明する。画像復号装置２のイントラ予測モード候補決定部２０７１は、イントラ予測モード候補決定部１１０３と同様な構成を備えるため、その説明を援用する。また、本実施形態では、色差信号の処理を主とするものであるため、以下の説明では輝度信号の処理の詳細については割愛する。図５は、本実施形態に係るイントラ予測モード候補決定部１１０３の構成を示す概略ブロック図である。イントラ予測モード候補決定部１１０３は、ＤＭ判定部１１０３ａと、ＭＰＭ判定部１１０３ｂを含んで構成される。
【００５４】
ＤＭ判定部１１０３ａは、上述したように対象ブロックの輝度信号の代表イントラ予測モードを取得する。ＤＭ判定部１１０３ａは、所定数の既存候補に、入力される輝度信号の代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モードが含まれるか否かを判定する。既存候補として、例えば、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５で規定される次の４つのイントラ予測モードが利用可能である。Ｐｌａｎａｒモード（モード０）、ＤＣモード（モード１）、モード１０およびモード２６。同一のイントラ予測モードが含まれていないと判定するとき、ＤＭ判定部１１０３ａは、取得した輝度信号の代表イントラ予測モードをＤＭとして、ＤＭと定数個分の既存候補をＭＰＭ判定部１１０３ｂに出力する。同一のイントラ予測モードが含まれていると判定するとき、ＤＭ判定部１１０３ａは、輝度信号の代表イントラ予測モードをＤＭとして、ＤＭと、定数個分の既存候補からＤＭと同一のイントラ予測モードを示す候補を除外して残される既存候補をＭＰＭ判定部１１０３ｂに出力する。
【００５５】
ＤＭ判定部１１０３ａからＤＭと定数個分の既存候補が入力されるとき、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、入力されるＤＭと既存候補を色差信号のイントラ予測モード候補として定める。他方、ＤＭ判定部１１０３ａからＤＭと定数個分に満たない数の既存候補が入力されるとき、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、メモリ１０９に記憶された符号化済みの参照ブロックにおける輝度信号もしくは色差信号の代表イントラ予測モードに基づいて色差信号のＭＰＭを取得する。色差信号のＭＰＭ取得処理については後述する。
なお、上述ではＤＭ判定部１１０３ａがＤＭと同一のイントラ予測モードを示す既存候補の存在を検出したとき、その既存候補をＭＰＭ判定部１１０３ｂに出力しない場合を例にしたが、これには限られない。ＤＭ判定部１１０３ａは、その既存候補にＤＭと同一であることを示す情報フラグを付加してＭＰＭ判定部１１０３ｂに出力してもよい。ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、その情報フラグが付加された既存候補を棄却し、ＭＰＭ取得処理を実行する。ＭＰＭ取得処理により、定数個に不足する分のＭＰＭが補充される。
【００５６】
なお、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、取得したＭＰＭに既存候補のいずれとも異なるイントラ予測モードが含まれているか否かを判定する。含まれていると判定するとき、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、その異なるイントラ予測モードとＤＭと定数個分に満たない数の既存候補を色差信号のイントラ予測モード候補として定める。含まれていないと判定するとき、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、予め定めたイントラ予測モードとＤＭと定数個分に満たない数の既存候補を色差信号のイントラ予測モード候補として定める。予め定めたイントラ予測モードとして、例えば、モード３４が用いられる。このモード３４は、上述の４つのイントラ予測モードとは別個の既存候補である。ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、定めた色差信号のイントラ予測モード候補をイントラ予測モード符号化部１１０４に出力する。
【００５７】
なお、上述したように、画像復号装置２のイントラ予測モード復号部２０７２は、代表イントラ予測モードの符号に基づいて、色差信号の代表イントラ予測モードがＤＭであるか否かを判定することができる。そこで、イントラ予測モード候補決定部２０７１は、色差信号の代表イントラ予測モードがＤＭでないと判定されるときＭＰＭ取得処理（図１０）を行い、色差信号の代表イントラ予測モードがＤＭであると判定されるときＭＰＭ取得処理を行わなくてもよい。不要なＭＰＭ取得処理が省略されることで、復号における処理量が低減される。また、後述するイントラ予測モード候補決定処理（図９、ステップＳ１０２）では、イントラ予測モード候補決定部２０７１は、ＤＭと既存候補のいずれかが同一であることを判定した後で、ＭＰＭ取得処理を行う。ＭＰＭ取得処理は、ＭＰＭが必要とされるときに行われ、必要とされない場合には行われないので、このことによっても、復号における処理量が低減される。経験的に色差信号の代表イントラ予測モードとして主にＤＭが選択されるため、ＭＰＭ取得処理を省略することで顕著に復号に係る処理量が低減される。
【００５８】
（イントラ予測モード）
次に、イントラ予測モードについてＨＥＶＣ／Ｈ．２６５を例に説明する。ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に規定された３５種類のイントラ予測モードには、０〜３４のいずれかのモード番号が与えられている。３５種類のイントラ予測モードは、方向性予測、ＤＣ予測およびＰｌａｎａｒ予測に分類される。方向性予測は、画像参照ブロック内の所定の参照画素のうち参照方向の線分の左右両側にそれぞれ最も近い方向の２つの画素の画素値を補間して対象ブロック内の各画素の画素値を算出するイントラ予測モードである。参照方向は、図７（ａ）に示すように左斜め下から右斜め上までの３３方向であり、各方向について２から３４のいずれかのモード番号が右回りに昇順に付されている。参照方向は水平方向および垂直方向に近いほど密に分布し、対象ブロックの対角方向に近いほど疎らに分布している。図７（ａ）に示す例では、参照方向を示す矢印の起点は、対象ブロックの中心に設定されている。方向性予測の各モードは、INTRA_ANGULAR 10、INTRA_ANGURAR 26、INTRA_ANGULAR 34等と表記されることがある。INTRA_ANGULAR 10、INTRA_ANGURAR 26、INTRA_ANGULAR 34は、それぞれモード１０、モード２６、モード３４のイントラ予測モードを示す。モード１０、モード２６、モード３４は、それぞれ参照方向が、左方、上方、右斜め上であるイントラ予測モードである。
【００５９】
ＤＣ予測は、画像参照ブロック内の所定の参照画素間の画素値の平均値を対象ブロックＢｋ内の各画素の画素値として算出するイントラ予測モードである。ＤＣ予測において参照される参照画素は、図７（ｂ）において黒丸で示されている２Ｎ個の参照画素である。Ｎは、対象ブロックの一辺の長さに相当する画素数を示す。参照画素として、画像参照ブロック内の対象ブロックの上辺および左辺に最も近接している画素が用いられる。但し、ブロックサイズが３２×３２画素以下のブロックでは、例外処理として、対象ブロックの最上行および最左列の各画素の画素値を、最近傍の参照画素の画素値との平均値をもって更新される。対象ブロックの最上行および最左列は、図７（ｂ）において網掛けで塗りつぶされた領域Ｅｐである。ＤＣ予測のモード番号は、１である。ＤＣ予測は、INTRA_DCと表記されることがある。
【００６０】
Ｐｌａｎａｒ予測は、４個の参照画素それぞれの画素値を補間して対象ブロック内の各画素の画素値を算出するイントラ予測モードである。参照画素として、対象ブロック内の画素（ｘ，ｙ）の左方（−１，ｙ）、上方（ｘ，−１）ならびに対象ブロックの右斜め上（Ｎ，−１）、左斜め下（−１，Ｎ）の画素が用いられる。（ｘ，ｙ）等は、対象ブロックの左上端の画素の位置を原点とする各画素の座標値を示す。対象ブロック内の画素の画素値の算出に用いられる４個の参照画素は、図７（ｂ）において、一点破線の円で囲まれた丸で示されている。Ｐｌａｎａｒ予測のモード番号は、０である。Ｐｌａｎａｒ予測は、INTRA_PLANARと表記されることがある。
【００６１】
上述した例では、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号のイントラ予測モード候補として、モード０、１、１０、２６を含む５つのイントラ予測モードを選択する。そのうち、モード０、１、１０、２６のイントラ予測モードが既存候補である。対象ブロックの輝度信号の代表イントラ予測モードのモード番号IntraPredYが０、１、１０、２６のいずれとも異なる場合において、ＭＰＭ判定部１１０３ｂでＭＰＭの取得は実施されない。モード番号IntraPredYが０、１、１０、２６のいずれかと同一である場合には、ＭＰＭ判定部１１０３ｂでＭＰＭの取得が実施され、既存候補とは異なるモード番号Ｃａがイントラ予測モード候補として採用される。但し、既存候補とは異なるＭＰＭが存在しない場合には、モード３４のイントラ予測モードがモード番号Ｃａのイントラ予測モード候補として採用される。
【００６２】
イントラ予測モード符号化部１１０４は、色差信号の代表イントラ予測モードを、モード０、１、１０、２６、Ｃａのイントラ予測モード候補をそれぞれ示すインデックスintra_chroma_pred_modeとして０−４のいずれかの値を用いて符号化する。従って、イントラ予測モード復号部２０７２は、モード０、１、１０、２６、Ｃａのイントラ予測モード候補のうち、インデックスintra_chroma_pred_modeが示すイントラ予測モード候補を色差信号の代表イントラ予測モードとして特定することができる。
【００６３】
なお、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順位を図８に示すように定めてもよい。例えば、輝度信号の代表イントラ予測モードのモード番号IntraPredYが０である場合、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順序をモードＣａ、２６、１０、１、IntraPredYと定める。モード番号IntraPredYが２６である場合、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順序をモード０、Ｃａ、１０、１、IntraPredYと定める。モード番号IntraPredYが１０である場合、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順序をモード０、２６、Ｃａ、１、IntraPredYと定める。モード番号IntraPredYが１である場合、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順序をモード０、２６、１０、Ｃａ、IntraPredYと定める。モード番号IntraPredYが０、１、１０、２６のいずれでもない場合、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、色差信号の代表イントラ予測モード候補の順序をモード０、２６、１０、１、IntraPredYと定める。モード番号IntraPredYのイントラ予測モード候補の順位が常に４番目、つまりインデックスintra_chroma_pred_modeが４となる。ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５では、モードＣａがモード３４のみであったが、本実施形態では、モードＣａとして０、１、１０、２６のいずれとも異なるＭＰＭが充てられることがある。従って、図８に示す順序によれば、ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５に準拠した画像符号化装置、画像復号装置と同様なデータ構成を有する符号化データが、本実施形態に係る画像符号化装置１、画像復号装置２において利用可能になる。
【００６４】
（イントラ予測モード候補決定処理）
次に、本実施形態に係るイントラ予測モード候補決定処理について説明する。
図９は、本実施形態に係るイントラ予測モード候補決定処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）ＤＭ判定部１１０３ａは、対象ブロックの輝度信号の代表イントラ予測モードを取得する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
（ステップＳ１０２）ＤＭ判定部１１０３ａは、取得した代表イントラ予測モードが既存候補のいずれかと同一であるか否かを判定する。同一であると判定するとき（ステップＳ１０２  ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理に進む。同一ではないと判定するとき（ステップＳ１０２  ＮＯ）、ステップＳ１０７の処理に進む。
【００６５】
（ステップＳ１０３）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、符号化済みの参照ブロック(例えば、図６のブロックＡおよびブロックＢ)における輝度信号もしくは色差信号の代表イントラ予測モードに基づいて色差信号のＭＰＭとして３個のイントラ予測モード候補candModeListC[0]〜candModeListC[2]を定める。なお、輝度信号と色差信号とのどちらの代表イントラ予測モードに基づいて色差信号の代表イントラ予測モードを定めるかは、予めＭＰＭ判定部１１０３ｂに設定させておく。その後、ステップＳ１０４の処理に進む。
（ステップＳ１０４）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補candModeListC[0]が、４つの既存候補のいずれかと同一であるか否かを判定する。同一であると判定するとき（ステップＳ１０４  ＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理に進む。同一ではないと判定するとき（ステップＳ１０４  ＮＯ）、ステップＳ１０８の処理に進む。
【００６６】
（ステップＳ１０５）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補candModeListC[1]が、４つの既存候補のいずれかと同一であるか否かを判定する。同一であると判定するとき（ステップＳ１０５  ＹＥＳ）、ステップＳ１０６の処理に進む。同一ではないと判定するとき（ステップＳ１０５  ＮＯ）、ステップＳ１０９の処理に進む。
（ステップＳ１０６）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[2]が、４つの既存候補のいずれかと同一であるか否かを判定する。同一であると判定するとき（ステップＳ１０６  ＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理に進む。同一ではないと判定するとき（ステップＳ１０６  ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に進む。
【００６７】
（ステップＳ１０7）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、４つの既存候補と輝度信号の代表イントラ予測モードを色差信号の予測モード候補として定める。その後、図９に示す処理を終了する。
（ステップＳ１０８）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、４つの既存候補とＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補candModeListC[0]を色差信号の予測モード候補として定める。その後、図９に示す処理を終了する。
（ステップＳ１０９）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、４つの既存候補とＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補candModeListC[1]を色差信号の予測モード候補として定める。その後、図９に示す処理を終了する。
（ステップＳ１１０）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、４つの既存候補とＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[2]を色差信号の予測モード候補として定める。その後、図９に示す処理を終了する。
（ステップＳ１１１）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、４つの既存候補とINTRA_ANGULAR 34（モード３４）を色差信号の予測モード候補として定める。その後、図９に示す処理を終了する。
【００６８】
（色差信号のＭＰＭ取得処理）
次に、本実施形態に係る色差信号のＭＰＭ取得処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る色差信号のＭＰＭ取得処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１２１）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、参照ブロックＸが無効であるか否かを判定する。参照ブロックＸが無効とは、参照ブロックＸの代表イントラ予測モードが取得できないことを意味する。例えば、左ブロックＡ、上ブロックＢが存在しない、左ブロックＡ、上ブロックＢにおいてイントラ予測が行われていない、左ブロックＡ、上ブロックＢにおいて復号されていない、対象ブロックから左ブロックＡまたは上ブロックＢへの参照が許可されていない、などの事由がある。無効であると判定するとき（ステップＳ１２１  ＹＥＳ）、ステップＳ１２２の処理に進む。有効であると判定するとき（ステップＳ１２１  ＮＯ）、ステップＳ１２３の処理に進む。
【００６９】
（ステップＳ１２２）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、無効な参照ブロックＸのイントラ予測モードcandIntraPredModeXを予め定めたイントラ予測モードであるIntra_DCと設定する。その後、ステップＳ１２４の処理に進む。
（ステップＳ１２３）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、参照ブロックＸのイントラ予測モードcandIntraPredModeXを、メモリ１０９から取得する。その後、ステップＳ１２４の処理に進む。
【００７０】
（ステップＳ１２４）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、左ブロックＡのイントラ予測モードcandIntraPredModeAが上ブロックＢのイントラ予測モードcandIntraPredModeBと同一であるか否かを判定する。同一であると判定するとき（ステップＳ１２４  ＹＥＳ）、ステップＳ１２５の処理に進む。異なると判定するとき（ステップＳ１２４  ＮＯ）、ステップＳ１２６の処理に進む。
（ステップＳ１２５）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、左ブロックＡのイントラ予測モードcandIntraPredModeAがINTRA_PLANARまたはINTRA_DCであるか否かを判定する。INTRA_PLANARまたはINTRA_DCであると判定するとき（ステップＳ１２５  ＹＥＳ）、ステップＳ１２７の処理に進む。INTRA_PLANARおよびINTRA_DC以外のイントラ予測モード、つまり、方向性予測であると判定するとき（ステップＳ１２５  ＮＯ）、ステップＳ１２８の処理に進む。
【００７１】
（ステップＳ１２６）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの０、１番目のイントラ予測モード候補candModeListC[0]、candModeListC[1]を、それぞれ左ブロックＡのイントラ予測モードcandIntraPredModeA、上ブロックＢのイントラ予測モードcandIntraPredModeBと定める。左ブロックＡのイントラ予測モードcandIntraPredModeAも上ブロックＢのイントラ予測モードcandIntraPredModeBもINTRA_PLANARではない場合には、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[2]をINTRA_PLANARと定める。それ以外の場合で、かつINTRA_DCではない場合には、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[2]をINTRA_DCと定める。さらに、それ以外の場合には、ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[2]をINTRA_ANGULAR 26と定める。その後、図１０に示す処理を終了する。
【００７２】
（ステップＳ１２７）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの０、１、２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[0]、candModeListC[1]、candModeListC[2]を、それぞれINTRA_PLANAR、INTRA_DC、INTRA_ANGULAR 26と定める。その後、図１０に示す処理を終了する。
（ステップＳ１２８）ＭＰＭ判定部１１０３ｂは、ＭＰＭの０、１、２番目のイントラ予測モード候補candModeListC[0]、candModeListC[1]、candModeListC[2]を、それぞれ左ブロックＡのイントラ予測モードと同一のイントラ予測モードcandIntraPredModeA、2+[(candIntraPredModeA+29)%32]、2+[(candIntraPredModeA-2+1)%32]と定める。2+[(candIntraPredModeA+29)%32]は、イントラ予測モードcandIntraPredModeAとは参照方向が左隣のイントラ予測モードである。2+[(candIntraPredModeA-2+1)%32]とは参照方向が右隣のイントラ予測モードである。その後、図１０に示す処理を終了する。
【００７３】
以上に説明したように、本実施形態に係るイントラ予測部１１０、２０７は、画像のブロックごとに色差信号のイントラ予測モードを定めるイントラ予測モード候補決定部１１０３、２０７１を備える。イントラ予測モード候補決定部１１０３、２０７１は、輝度信号のイントラ予測モードが、色差信号の所定のイントラ予測モードのいずれかと同一であるとき、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードと所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択する。イントラ予測モード候補決定部１１０３、２０７１は、輝度信号のイントラ予測モードが、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるとき、輝度信号のイントラ予測モードと所定のイントラ予測モードを色差信号のイントラ予測モード候補として選択する。
【００７４】
また、画像符号化装置１は、イントラ予測部１１０を備え、色差信号のイントラ予測モードを選択されたイントラ予測モード候補を用いて符号化することを特徴とする。画像復号装置２は、イントラ予測部２０７を備え、色差信号のイントラ予測モードの符号を選択されたイントラ予測モード候補を用いて符号化することを特徴とする。
【００７５】
この構成によれば、色差信号のイントラ予測モード候補として、互いに異なるイントラ予測モードが選択される。選択されたイントラ予測モード候補を色差信号のイントラ予測モードの符号化に用いることで、より多様な色差信号のイントラ予測モードが符号化される。また、選択されたイントラ予測モード候補を用いて色差信号のイントラ予測モードの符号を復号することで、より多様な色差信号のイントラ予測モードが復元される。従って、限られた符号量において色差信号のイントラ予測モードの符号化効率が向上する。
【００７６】
また、イントラ予測モード候補決定部１１０３、２０７１は、対象ブロックの周囲の参照ブロックについて定めたイントラ予測モードに基づいて、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードを選択することを特徴とする。
この構成によれば、対象ブロックの色差信号のイントラ予測モード候補の選択において、近傍の参照ブロックにおいて定められたイントラ予測モードが参照される。対象ブロックの画像信号の予測モードが参照ブロックにおける画像信号の予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００７７】
イントラ予測モード候補決定部１１０３、２０７１は、参照ブロックにおけるイントラ予測モードと、参照方向が同一または所定範囲内である参照方向に係るイントラ予測モードを、所定のイントラ予測モードのいずれとも異なるイントラ予測モードとして選択することを特徴とする。
この構成によれば、参照ブロックにおいて定められたイントラ予測モードが方向性予測であるとき、その参照方向と同一または近似した参照方向のイントラ予測モードが対象ブロックのイントラ予測モード候補として選択される。対象ブロックの画像信号の予測モードが、その参照方向と同一または近似した方向に分布する画像信号の予測モードと等しいか近似する場合には、選択されたイントラ予測モードがイントラ予測モード候補として符号化または復号に用いられる可能性が高くなる。そのため、対象ブロックにおける色差信号のイントラ予測モードの符号化精度が向上する。
【００７８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００７９】
例えば、上述した実施形態に係る画像符号化装置１、画像復号装置２およびイントラ予測器が、それぞれ単体で実施されてもよいし、イントラ予測器を備える画像符号化装置１と画像復号装置２とを含む画像処理システム、放送システムとして実施されてもよい。
【００８０】
なお、上述した画像符号化装置１もしくは画像復号装置２、イントラ予測部１１０、２０７として構成されたイントラ予測器をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置１もしくは画像復号装置２の一部、イントラ予測部１１０、２０７に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における画像符号化装置１もしくは画像復号装置２の一部、イントラ予測部１１０、２０７の一部、または全部をＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。画像符号化装置１もしくは画像復号装置２の一部、イントラ予測部１１０、２０７の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…画像符号化装置、２…画像復号装置、１０１…ブロック分割部、１０２…減算部、１０３…変換部、１０４…量子化部、１０５…エントロピー符号化部、１０６…逆量子化部、１０７…逆変換部、１０８…加算部、１０９…メモリ、１１０…イントラ予測部、２０１…エントロピー復号部、２０２…逆量子化部、２０３…逆変換部、２０４…加算部、２０５…統合部、２０６…メモリ、２０７…イントラ予測部、１１０１…イントラ予測画像生成部、１１０３…イントラ予測モード候補決定部、１１０３ａ…ＤＭ判定部、１１０３ｂ…ＭＰＭ判定部、１１０４…イントラ予測モード符号化部、２０７２…イントラ予測モード復号部、２０７３…イントラ予測画像生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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