(57)【要約】  ＤＭＭ１予測において、分割パターンリストの保持に要するルックアップテーブルサイズが大きいため、ルックアップテーブルをキャッシュに配置することが困難である。そのため、ルックアップテーブルにアクセスする毎に外部メモリへのアクセスが発生し、処理速度が低下するという課題が生じる。  ＤＭＭ１予測において、第１のサイズの分割パターンを保持するためのルックアップテーブルを削除し、第１のサイズより小さい第２のサイズの分割パターンを第１のサイズへスケーリングし、第１のサイズの分割パターンを生成する。
2015199040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出するＤＭＭ１分割パターン生成部と、前記ＤＭＭ１分割パターン生成部によって導出された分割パターン、対象ＰＵに隣接する復号済画素、及び前記分割パターンによって特定される対象ＰＵ内の領域毎のＤＣオフセット情報に基づいて、前記対象ＰＵ内の領域毎の予測値を導出するＤＣ予測値導出部を備えるＤＭＭ予測部において、
前記ＤＭＭ１分割パターン生成部は、対象ＰＵサイズ、基準分割パターンサイズ、対象ＰＵへ適用する分割パターンを指定する分割パターンインデックス、及び分割パターンリストに基づいて、前記対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出することを特徴とするＤＭＭ予測部。
【請求項２】
前記ＤＭＭ１分割パターン生成部は、前記対象ＰＵサイズが基準分割パターンサイズ以下の場合、前記対象ＰＵサイズに対応する分割パターンリストから、前記分割パターンインデックスによって指定される分割パターンを前記対象ＰＵへ適用する分割パターンとして設定し、
前記対象ＰＵサイズが基準分割パターンサイズより大きい場合、前記基準分割パターンサイズに対応する分割パターンリストから、前記分割パターンインデックスによって指定される分割パターンを、前記対象ＰＵサイズへスケーリングして前記対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出することを特徴とする請求項１に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項３】
前記基準分割パターンサイズと前記対象ＰＵサイズから分割パターンをスケーリングするためのサイズ比を導出することを特徴とする請求項２に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項４】
前記サイズ比は、前記対象ＰＵサイズの２を底とする対数値から、前記分割パターンの２を底とする対数値の差であることを特徴とする請求項３に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項５】
前記対象ＰＵサイズの分割パターン上の第１の座標と対応する基準分割パターンサイズの分割パターン上の第２の座標は、前記第１の座標を前記サイズ比によって右シフトした座標であることを特徴とする請求項４に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項６】
前記ＤＭＭ予測部は、さらに、ブロックサイズ別の分割パターンリストを生成する分割パターンリスト生成部を備え、
前記分割パターンリスト生成部は、最小ブロックサイズから基準分割パターンサイズまでの分割パターンリストを生成することを特徴とする請求項１から５に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項７】
前記最小ブロックサイズは、４×４ブロックサイズであることを特徴とする請求項６に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項８】
前記基準分割パターンサイズは、８×８ブロックサイズであることを特徴とする請求項６に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項９】
前記基準分割パターンサイズは、１６×１６ブロックサイズであることを特徴とする請求項６に記載のＤＭＭ予測部。
【請求項１０】
上記請求項１から請求項９の何れか一項に記載のＤＭＭ予測部と、
ＤＭＭ予測に関するＤＭＭ予測モード情報を復号するＤＭＭ予測モード情報復号部を備える画像復号装置であって、
上記ＤＭＭ予測部は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ１予測を示す場合に、ＤＭＭ１予測を行うことを特徴とする画像復号装置。
【請求項１１】
上記請求項１から請求項９の何れか一項に記載のＤＭＭ予測部と、
ＤＭＭ予測に関するＤＭＭ予測モード情報を符号化するＤＭＭ予測モード情報符号化部を備える画像符号化装置であって、
上記ＤＭＭ予測部は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ１予測を示す場合に、ＤＭＭ１予測を行うことを特徴とする画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表す符号化データを復号する画像復号装置、および画像を符号化することによって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】
複数視点の画像符号化技術には、複数の視点の画像を符号化する際に画像間の視差を予測することによって情報量を低減する視差予測符号化や、その符号化方法に対応した復号方法が提案されている。視点画像間の視差を表すベクトルを変位ベクトルと呼ぶ。変位ベクトルは、水平方向の要素（ｘ成分）と垂直方向の要素（ｙ成分）を有する２次元のベクトルであり、１つの画像を分割した領域であるブロック毎に算出される。また、複数視点の画像を取得するには、それぞれの視点に配置されたカメラを用いることが一般的である。複数視点の符号化では、各視点画像は、複数のレイヤにおいてそれぞれ異なるレイヤとして符号化される。複数のレイヤから構成される動画像の符号化方法は、一般に、スケーラブル符号化又は階層符号化と呼ばれる。スケーラブル符号化では、レイヤ間で予測を行うことで、高い符号化効率を実現する。レイヤ間で予測を行わずに基準となるレイヤは、ベースレイヤ、それ以外のレイヤは拡張レイヤと呼ばれる。レイヤが視点画像から構成される場合のスケーラブル符号化を、ビュースケーラブル符号化と呼ぶ。このとき、ベースレイヤはベースビュー、拡張レイヤは非ベースビューとも呼ばれる。さらに、ビュースケーラブルに加え、テクスチャ（画像）からなるテクスチャレイヤ（画像レイヤ）と、デプスマップ（距離画像）からなるデプスレイヤ（距離画像レイヤ）から構成される場合のスケーラブル符号化は、３次元スケーラブル符号化と呼ばれる。【０００３】
例えば、非特許文献１のHEVCベースの３次元スケーラブル符号化技術がある。非特許文献１では、効率良くデプスマップを符号化するために、DMM予測（Depth Modeling Mode；デプスイントラ予測もという)というデプス符号化ツールがある。【０００４】
DMM予測は、基本的に、デプスマップ上の対象ブロック（デプスブロックとも称する）は、２つの非矩形の平坦領域から構成され、各平坦領域のデプス値は固定値で表現されるというデプスモデルに基づいている。また、デプスモデルは、各画素が属する領域を表わすパーティション情報、及び各領域のデプス値情報から構成される。【０００５】
DMM予測において、デプスブロックの分割方法として、2種類の異なるパーティションタイプ、すなわち、ウェッジレット分割 (Wedgelet Partition)、及び輪郭分割(Contour Partition)がある。非特許文献１では、ウェッジレット分割の分割パターン（ウェッジレットパターン）を、ブロックサイズ毎に予め定義したルックアップテーブルに保持し、分割パターンを指定する識別子（分割パターンインデックスwedge_full_tab_idx）により指定される分割パターンを選択し、選択された分割パターンに基づいてデプスブロックを２つの領域へ分割し、分割された領域毎にデプス値を予測する技術である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「3D-HEVC Draft Text 4 (JCT3V-H1001)」, Joint Collaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 8th Meeting: Valencia, ES, 29 March - 4 April, 2014（２０１４年５月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１におけるウェッジレット分割に基づくＤＭＭ予測では、各ブロックサイズ（４×４〜３２×３２）毎の分割パターンを予めルックアップテーブル（分割パターンリスト）に保持する必要があり、ルックアップテーブルのサイズが非常に大きいという課題がある。特に、３２×３２分割パターンのサイズは、ルックアップテーブルサイズの全体の８０％を占める。そのため、ルックアップテーブルをキャッシュに配置することが困難であり、ルックアップテーブルにアクセスする毎に外部メモリへのアクセスが発生し、処理速度が低下するという課題が生じる。【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＤＭＭ１予測において、第１のサイズの分割パターンを保持するためのルックアップテーブルを削除し、第１のサイズより小さい第２のサイズの分割パターンを第１のサイズへスケーリングし、第１のサイズの分割パターンを生成することで、符号化効率を維持しつつ、分割パターンを保持するメモリサイズを大幅に削減可能な画像復号装置等を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係るＤＭＭ予測部は、対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出するＤＭＭ１分割パターン生成部と、前記ＤＭＭ１分割パターン生成部によって導出された分割パターン、対象ＰＵに隣接する復号済画素、及び前記分割パターンによって特定される対象ＰＵ内の領域毎のＤＣオフセット情報に基づいて、前記対象ＰＵ内の領域毎の予測値を導出するＤＣ予測値導出部を備えるＤＭＭ予測部において、前記分割パターン生成部は、対象ＰＵサイズ、基準分割パターンサイズ、対象ＰＵへ適用する分割パターンを指定する分割パターンインデックス、及び分割パターンリストに基づいて、前記対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、ＤＭＭ１予測において、第１のサイズより小さい第２のサイズの分割パターンを第１のサイズへスケーリングし、第１のサイズの分割パターンを生成することで、符号化効率を維持しつつ、第１のサイズの分割パターンの保持に要するメモリサイズを削減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例に係るＤＭＭ予測部の詳細構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。
【図３】本実施例に係る動画像復号装置の概略的構成について示した機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置によって生成され、上記動画像復号装置によって復号される符号化データのデータ構成を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、シーケンスレイヤ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、ツリーブロックレイヤ、およびＣＵレイヤを示す図である。
【図５】ＣＵ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、イントラＣＵに係るシンタックステーブルの一例を示し、（ｂ）は、イントラ予測モード拡張に係るシンタックステーブルの一例である。
【図６】ＣＵレイヤに含まれるＤＣオフセット情報に係るシンタックスの一例である。
【図７】上記動画像復号装置で利用されるイントラ予測方式の分類と対応する予測モード番号の例を示す図である。
【図８】方向予測に属する３３種類の予測モードについて、予測モードの識別子に対応する予測方向を示す図である。
【図９】イントラ予測方式と予測モード番号との対応の定義である予測モード定義の一例を示す図である。
【図１０】予測モード識別子と勾配intraPredAngleの値との対応関係の一例を示すテーブルである。
【図１１】上記動画像復号装置が備える予測画像生成部の構成例について示す機能ブロック図である。
【図１２】入力画像（例えば、視点画像）が４：２：０のＹＵＶフォーマットである場合のＰＵの設定順序およびＣＵ内に含まれるＰＵを示す図である。（Ａ）は、対象ＣＵのサイズが８×８画素であり、かつ、分割タイプがＮ×Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを示す。（Ｂ）は、対象ＣＵのサイズが１６×１６画素であり、かつ、分割タイプが２Ｎ×２Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを示す。
【図１３】入力画像（例えば、デプスマップ）が４：０：０のＹＵＶフォーマットである場合のＰＵの設定順序およびＣＵ内に含まれるＰＵを示す図である。（Ａ）は、対象ＣＵのサイズが８×８画素であり、かつ、分割タイプがＮ×Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを示す。（Ｂ）は、対象ＣＵのサイズが１６×１６画素であり、かつ、分割タイプが２Ｎ×２Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを示す。
【図１４】上記予測画像生成部におけるＣＵ単位の予測画像生成処理の概略を示すフローチャートである。
【図１５】ＤＭＭ予測の概略について説明する図である。（ａ）はブロック上のオブジェクトのエッジ境界を示す例であり、（ｂ）は該ブロックを、オブジェクトのエッジ境界に沿って２つ領域（Ｐ１、Ｐ２）へ分割することを示す分割パターン（wedgePattern）の一例を示し、（ｃ）上記各分割された領域へ予測値を割り当てた一例である。
【図１６】ＤＭＭ予測において、ウェッジレット分割（ＤＭＭ１）に基づく分割パターンの生成方法を説明する図である。（ａ）はブロック上の始点Ｓ、及び終点Ｅの一例であり、（ｂ）は、始点Ｓと終点Ｅを結ぶ線分の一例を示し、（ｃ）線分の右下側上の上記動画像復号装置が備える可変長復号部の構成例について示す機能ブロック図である。
【図１７】ＤＭＭ１予測において、分割パターンリスト生成部において生成されるウェッジ方向wedgeOri(wedgeOri=0..5)別の分割パターンの一例を説明するための図である。（ａ）は、wedgeOri=０の分割パターンの例を示し、（ｂ）は、wedgeOri=１の分割パターンの例を示し、（ｃ）は、wedgeOri＝２の分割パターンの例を示し、（ｄ）は、wedgeOri＝３の分割パターンの例を示し、（ｅ）は、wedgeOri=４の分割パターンの例を示し、（ｆ）はwedgeOri=５の分割パターンの例である。
【図１８】本発明のＤＭＭ１分割パターン導出部において生成される、分割パターンの一例を示す図である。（ａ）は、基準分割パターンサイズが８×８である場合の分割パターンの一例を示し、（ｂ）は、（ａ）に示す分割パターンを１６×１６へスケーリングすることで得られる分割パターンの一例である。
【図１９】本発明のＤＭＭ１分割パターン生成部に係る効果を説明する図である。（ａ）は比較例における分割パターンに係るルックアップテーブルのサイズを示し、（ｂ）は、本実施例において、基準分割パターンサイズｎＢＳ＝１６と設定した場合の分割パターンに係るルックアップテーブルのサイズを示し、（ｃ）は、本実施例において、基準分割パターンサイズｎＢＳ＝８と設定した場合の分割パターンに係るルックアップテーブルのサイズである。
【図２０】本発明のＤＣ予測値導出部における垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagの組み合わせ別のＤＣ予測値の導出方法を説明するための図である。（ａ）(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)の例であり、（ｂ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)の例であり、（ｃ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,1)の例であり、（ｄ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,1)の例である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置の構成について示す機能ブロック図である。
【図２２】上記動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、上記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、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、動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図２３】上記動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、上記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、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、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】
【００１２】
〔概要〕
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。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る画像伝送システム５の構成を示す概略図である。
【００１４】
画像伝送システム５は、複数のレイヤ画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号した画像を表示するシステムである。画像伝送システム５は、画像符号化装置２、ネットワーク３、画像復号装置２及び画像表示装置４を含んで構成される。
【００１５】
画像符号化装置２には、複数のレイヤ画像（テクスチャ画像ともいう）を示す信号Ｔが入力される。レイヤ画像とは、ある解像度及びある視点で視認もしくは撮影される画像である。複数のレイヤ画像を用いて３次元画像を符号化するビュースケーラブル符号化を行う場合、複数のレイヤ画像のそれぞれは、視点画像と呼ばれる。ここで、視点は撮影装置の位置又は観測点に相当する。例えば、複数の視点画像は、被写体に向かって左右の撮影装置のそれぞれが撮影した画像である。画像符号化装置２は、この信号のそれぞれを符号化して符号化データ＃１を生成する。符号化データ＃１の詳細については、後述する。視点画像とは、ある視点において観測される２次元画像（平面画像）である。視点画像は、例えば２次元平面内に配置された画素毎の輝度値、又は色信号値で示される。
【００１６】
以下では、１枚の視点画像又は、その視点画像を示す信号をピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ぶ。また、複数のレイヤ画像を用いて空間スケーラブル符号化を行う場合、その複数のレイヤ画像は、解像度の低いベースレイヤ画像と、解像度の高い拡張レイヤ画像からなる。複数のレイヤ画像を用いてＳＮＲスケーラブル符号化を行う場合、その複数のレイヤ画像は、画質の低いベースレイヤ画像と、画質の高い拡張レイヤ画像からなる。なお、ビュースケーラブル符号化、空間スケーラブル符号化、ＳＮＲスケーラブル符号化を任意に組み合わせて行っても良い。本実施形態では、複数のレイヤ画像として、少なくともベースレイヤ画像と、ベースレイヤ画像以外の画像（拡張レイヤ画像）を含む画像の符号化および復号を扱う。複数のレイヤのうち、画像もしくは符号化パラメータにおいて参照関係（依存関係）にある２つのレイヤについて、参照される側の画像を、第１レイヤ画像、参照する側の画像を第２レイヤ画像と呼ぶ。例えば、ベースレイヤを参照して符号化される（ベースレイヤ以外の）エンハンスレイヤ画像がある場合、ベースレイヤ画像を第１レイヤ画像、エンハンスレイヤ画像を第２レイヤ画像として扱う。なお、エンハンスレイヤ画像の例としては、ベースビュー以外の視点の画像やデプス画像などがある。
【００１７】
視点画像は、例えば２次元平面内に配置された画素毎の輝度値、又は色信号値で示される。また、デプスマップ（depth map、「デプス画像」、「深度画像」、「距離画像」とも言う）とは、被写空間に含まれる被写体や背景の、視点（撮影装置等）からの距離に対応する信号値（「デプス値」、「深度値」、「デプス」等と呼ぶ）であって、二次元平面に配置された画素毎の信号値（画素値）からなる画像信号である。デプスマップを構成する画素は、視点画像を構成する画素と対応する。従って、デプスマップは、被写空間を二次元平面に射影した基準となる画像信号である視点画像を用いて、三次元の被写空間を表すための手がかりとなる。
【００１８】
ネットワーク３は、画像符号化装置２が生成した符号化データ＃１を画像復号装置１に伝送する。ネットワーク３は、インターネット（internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）又はこれらの組み合わせである。ネットワーク３は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上波ディジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向又は双方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク３は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blue-ray Disc）等の符号化データ＃１を記録した記憶媒体で代替されても良い。
【００１９】
画像復号装置１は、ネットワーク３が伝送した符号化データ＃１のそれぞれを復号し、それぞれ復号した複数の復号レイヤ画像Ｔｄ（復号視点画像TexturePic、及び復号デプスマップDepthPic）を生成して出力する。
【００２０】
画像表示装置４は、画像復号装置１が生成した複数の復号レイヤ画像Ｔｄの全部又は一部を表示する。例えば、ビュースケーラブル符号化においては、全部の場合、３次元画像（立体画像）や自由視点画像が表示され、一部の場合、２次元画像が表示される。画像表示装置４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、空間スケーラブル符号化、ＳＮＲスケーラブル符号化では、画像復号装置１、画像表示装置４が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。
【００２１】
以下では、図１〜図２１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像復号装置１および画像符号化装置２について説明する。図３は、画像復号装置１の概略的構成を示す機能ブロック図である。
【００２２】
動画像復号装置１には、動画像符号化装置２がレイヤ画像（1又は複数の視点画像TexturePic、及び視点画像TexturePicに対応する同時刻のデプスマップDepthPic）を符号化した符号化データ＃１が入力される。動画像復号装置１は、入力された符号化データ＃１を復号して、レイヤ画像＃２（1又は複数の視点画像TexturePic、及び視点画像TexturePicに対応する同時刻のデプスマップDepthPic）を外部に出力する。動画像復号装置１の詳細な説明に先立ち、符号化データ＃１の構成を以下に説明する。
【００２３】
〔符号化データの構成〕
図４を用いて、動画像符号化装置２によって生成され、動画像復号装置１によって復号される符号化データ＃１の構成例について説明する。符号化データ＃１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。
【００２４】
符号化データ＃１におけるシーケンスレイヤ以下の階層の構造を図４に示す。図４の（ａ）〜（e）は、それぞれ、シーケンスＳＥＱを規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、ツリーブロック（Tree block; 符号化ツリーユニット, Coding Tree Unitもという）ＴＢＬＫを規定するツリーブロックレイヤ、ツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位（Coding Unit；ＣＵ）を規定するＣＵレイヤを示す図である。
【００２５】
（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。シーケンスＳＥＱは、図４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４では、＃０と＃１すなわちレイヤ０とレイヤ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よらない。
【００２６】
ビデオパラメータセットＶＰＳは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
【００２７】
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動画像復号装置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、ピクチャの幅や高さが規定される。
【００２８】
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動画像復号装置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、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）が含まれる。なお、ＰＰＳは複数存在してもよい。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。
【００２９】
（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４の（ｂ）に示すように、ピクチャヘッダＰＨ、及び、スライスＳ1〜ＳNS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）。
【００３０】
なお、以下、スライスＳ1〜ＳNSのそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化データ＃１に含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
【００３１】
ピクチャヘッダＰＨには、対象ピクチャの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれている。例えば、予測残差の量子化ステップのピクチャ内における基準値（pic_init_qp_minus26）は、ピクチャヘッダＰＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３２】
なお、ピクチャヘッダＰＨは、ピクチャーパラメーターセット（ＰＰＳ：Picture Parameter Set）とも称される。
【００３３】
（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）を復号するために動画像復号装置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４の（ｃ）に示すように、スライスヘッダＳＨ、及び、ツリーブロックＴＢＬＫ1〜ＴＢＬＫNC（ＮＣはスライスＳに含まれるツリーブロックの総数）を含んでいる。
【００３４】
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。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。
【００３５】
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、又は、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、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００３６】
（ツリーブロックレイヤ）
ツリーブロックレイヤでは、処理対象のツリーブロックＴＢＬＫ（以下、対象ツリーブロックとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
【００３７】
ツリーブロックＴＢＬＫは、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨと、符号化単位情報ＣＵ１〜ＣＵＮＬ（ＮＬはツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位情報の総数）とを含む。ここで、まず、ツリーブロックＴＢＬＫと、符号化単位情報ＣＵとの関係について説明すると次のとおりである。
【００３８】
ツリーブロックＴＢＬＫは、イントラ予測またはインター予測、および、変換の各処理ためのブロックサイズを特定するためのユニットに分割される。
【００３９】
ツリーブロックＴＢＬＫの上記ユニットは、再帰的な４分木分割により分割されている。この再帰的な４分木分割により得られる木構造のことを以下、符号化ツリー（coding tree）と称する。
【００４０】
以下、符号化ツリーの末端のノードであるリーフ（leaf）に対応するユニットを、符号化ノード（coding node）として参照する。また、符号化ノードは、符号化処理の基本的な単位となるため、以下、符号化ノードのことを、符号化単位（ＣＵ）とも称する。
【００４１】
つまり、符号化単位情報（以下、ＣＵ情報と称する）ＣＵ１〜ＣＵＮＬは、ツリーブロックＴＢＬＫを再帰的に４分木分割して得られる各符号化ノード（符号化単位）に対応する情報である。
【００４２】
また、符号化ツリーのルート（root）は、ツリーブロックＴＢＬＫに対応付けられる。換言すれば、ツリーブロックＴＢＬＫは、複数の符号化ノードを再帰的に含む４分木分割の木構造の最上位ノードに対応付けられる。
【００４３】
なお、各符号化ノードのサイズは、当該符号化ノードが直接に属する符号化ノード（すなわち、当該符号化ノードの１階層上位のノードのユニット）のサイズの縦横とも半分である。
【００４４】
また、各符号化ノードの取り得るサイズは、ツリーブロックのサイズと、符号化データ＃１のシーケンスパラメータセットＳＰＳに含まれる、符号化ノードのサイズ指定情報に依存する。ツリーブロックが符号化ノードのルートとなることから、符号化ノードの最大サイズはツリーブロックのサイズとなる。ツリーブロックの最大サイズが符号化ノード（ＣＵ）の最大サイズに一致することとから、ツリーブロックの呼称としてＬＣＵ（Largest CU）が用いられることもある。最小サイズに関しては、例えば、サイズ指定情報として最小符号化ノードサイズ（log2_min_coding_block_size_minus3）と最大と最小の符号化ノードサイズの差（log2_diff_max_min_coding_block_size）が用いられる。一般的な設定では、最大符号化ノードサイズが６４×６４画素、最小符号化ノードサイズが８×８画素となる符号化ノードのサイズ指定情報が用いられる。その場合、符号化ノードと符号化単位ＣＵのサイズは、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、または、８×８画素のいずれかとなる。
【００４５】
（ツリーブロックヘッダ）
ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨには、対象ツリーブロックの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図４の（ｄ）に示すように、対象ツリーブロックの各ＣＵへの分割パターンを指定するツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫ、および、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δｑｐ（qp_delta）が含まれる。
【００４６】
ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ツリーブロックを分割するための符号化ツリーを表す情報であり、具体的には、対象ツリーブロックに含まれる各ＣＵの形状、サイズ、および、対象ツリーブロック内での位置を指定する情報である。
【００４７】
なお、ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ＣＵの形状やサイズを明示的に含んでいなくてもよい。例えばツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、対象ツリーブロック全体またはツリーブロックの部分領域を四分割するか否かを示すフラグ(split_coding_unit_flag)の集合であってもよい。その場合、ツリーブロックの形状やサイズを併用することで各ＣＵの形状やサイズを特定できる。
【００４８】
また、量子化パラメータ差分Δｑｐは、対象ツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐと、当該対象ツリーブロックの直前に符号化されたツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐ’との差分ｑｐ−ｑｐ’である。
【００４９】
（ＣＵレイヤ）
ＣＵレイヤでは、処理対象のＣＵ（以下、対象ＣＵとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
【００５０】
ここで、ＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容の説明をする前に、ＣＵに含まれるデータの木構造について説明する。符号化ノードは、予測ツリー（prediction tree；ＰＴ）および変換ツリー（transform tree；ＴＴ）のルートのノードとなる。予測ツリーおよび変換ツリーについて説明すると次のとおりである。
【００５１】
予測ツリーにおいては、符号化ノードが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、符号化ノードを構成する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。
【００５２】
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。
【００５３】
予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、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。
【００５４】
イントラ予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）と、Ｎ×Ｎとがある。
【００５５】
また、インター予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、および、Ｎ×Ｎなどがある。
【００５６】
また、変換ツリーにおいては、符号化ノードが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、符号化ノードを構成する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。
【００５７】
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。
【００５８】
（ＣＵ情報のデータ構造）
続いて、図４の（ｅ）を参照しながらＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容について説明する。図４の（ｅ）に示すように、ＣＵ情報ＣＵは、具体的には、スキップフラグＳＫＩＰ、ＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩを含む。
【００５９】
スキップフラグＳＫＩＰは、対象のＰＵについて、スキップモードが適用されているか否かを示すフラグであり、スキップフラグＳＫＩＰの値が１の場合、すなわち、対象ＣＵにスキップモードが適用されている場合、そのＣＵ情報ＣＵにおけるＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩは省略される。なお、スキップフラグＳＫＩＰは、Ｉスライスでは省略される。
【００６０】
ＰＴ情報ＰＴＩは、ＣＵに含まれるＰＴに関する情報である。言い換えれば、ＰＴ情報ＰＴＩは、ＰＴに含まれる１または複数のＰＵそれぞれに関する情報の集合であり、動画像復号装置１により予測画像を生成する際に参照される。ＰＴ情報ＰＴＩは、図４の（ｄ）に示すように、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅ、および、予測情報ＰＩｎｆｏを含んでいる。
【００６１】
予測タイプ情報ＰＴｙｐｅは、対象ＰＵについての予測画像生成方法として、イントラ予測を用いるのか、または、インター予測を用いるのかを指定する情報である。
【００６２】
予測情報ＰＩｎｆｏは、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅが何れの予測方法を指定するのかに応じて、イントラ予測情報、または、インター予測情報より構成される。以下では、イントラ予測が適用されるＰＵをイントラＰＵとも呼称し、インター予測が適用されるＰＵをインターＰＵとも呼称する。
【００６３】
また、予測情報ＰＩｎｆｏは、対象ＰＵの形状、サイズ、および、位置を指定する情報が含まれる。上述のとおり予測画像の生成は、ＰＵを単位として行われる。予測情報ＰＩｎｆｏの詳細については後述する。
【００６４】
ＴＴ情報ＴＴＩは、ＣＵに含まれるＴＴに関する情報である。言い換えれば、ＴＴ情報ＴＴＩは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する情報の集合であり、動画像復号装置１により残差データを復号する際に参照される。なお、以下、ＴＵのことを変換ブロックと称することもある。
【００６５】
ＴＴ情報ＴＴＩは、図４の（ｄ）に示すように、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＿ＴＵ、および、ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNT（ＮＴは、対象ＣＵに含まれる変換ブロックの総数）を含んでいる。
【００６６】
ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、具体的には、対象ＣＵに含まれる各ＴＵの形状、サイズ、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＿ＴＵは、対象となる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）とから実現することができる。
【００６７】
また、例えば、ＣＵのサイズが、６４×６４の場合、分割により得られる各ＴＵは、３２×３２画素から４×４画素までのサイズを取り得る。
【００６８】
また、ＴＵ分割情報ＳＰ＿ＴＵには、各ＴＵに非ゼロの変換係数が存在するか否かの情報が含まれる。例えば、個々のＴＵに対する非ゼロ係数の存否情報（CBP；Coded Block Flag）や、複数のＴＵに対する非ゼロ係数の存否情報（no_residual_data_flag）が ＴＵ分割情報ＳＰ＿ＴＵに含まれる。
【００６９】
ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNTは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する個別の情報である。例えば、ＴＵ情報ＴＵＩは、量子化予測残差を含んでいる。
【００７０】
各量子化予測残差は、動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象の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。
【００７１】
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ＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）する；
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する；
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；
なお、上述した量子化パラメータｑｐは、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の大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
【００７２】
（予測情報ＰＩｎｆｏ）
上述のとおり、予測情報ＰＩｎｆｏには、インター予測情報およびイントラ予測情報の２種類がある。
【００７３】
インター予測情報には、動画像復号装置１が、インター予測によってインター予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。より具体的には、インター予測情報には、対象ＣＵの各インターＰＵへの分割パターンを指定するインターＰＵ分割情報、および、各インターＰＵについてのインター予測パラメータが含まれる。
【００７４】
インター予測パラメータには、参照画像インデックスと、推定動きベクトルインデックスと、動きベクトル残差とが含まれる。
【００７５】
一方、イントラ予測情報には、動画像復号装置１が、イントラ予測によってイントラ予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。より具体的には、イントラ予測情報には、対象ＣＵの各イントラＰＵへの分割パターンを指定するイントラＰＵ分割情報、および、各イントラＰＵについてのイントラ予測パラメータが含まれる。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。
【００７６】
デプスマップDepthPic、及びテクスチャTexturePicの符号化で共通に利用されるイントラ予測（DC予測、Planar予測、Angular予測）に関するパラメータ（イントラ予測パラメータ）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ックスであるmpm_idx、および、ＭＰＭ以外の予測モードを指定するためのインデックス（残余予測モードインデックス）であるrem_idxが含まれる。ここで、ＭＰＭとは、対象パーティションで選択される可能性が高い推定予測モードである。例えば、対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいて推定された推定予測モードや、一般的に発生確率の高いDCモードやPlanarモードがＭＰＭに含まれ得る。また、以下において、単に“予測モード”と表記する場合、輝度予測モードのことを指す。色差予測モードについては、“色差予測モード”と表記し、輝度予測モードと区別する。また、予測モードを復元するパラメータには、色差予測モードを指定するためのパラメータであるchroma_modeが含まれる。なお、mpm_flagおよびrem_idxは、それぞれ、非特許文献１における“prev_intra_luma_pred_flag”(図５ (a)のSYN02)および“rem_intra_luma_pred_mode” (図５ (a)のSYN04)に対応している。また、chroma_modeは、“intra_chroma_pred_mode”(不図示)に対応している。
【００７７】
デプスマップの符号化に利用されるデプスイントラ予測(DMM予測)に関する予測モード（イントラ拡張モード(図５ (a)のSYN01)）を復元するためのパラメータ（デプスイントラ予測パラメータ, ＤＭＭ予測モード情報）には、デプスイントラ予測の有無を示すフラグ（デプスイントラ予測有無フラグ）dim_not_present_flag（図５ (b)のSYN01A）、デプスイントラ予測の方式（ウェッジレット分割に基づくDMM1予測(INTRA_DMM_WFULL)と輪郭分割に基づくDMM4予測(INTRA_DMM_CREDTEX)）を選択するフラグ（デプスイントラモードフラグ）depth_intra_mode_flag(図５ (b)のSYN01B)、及びDMM1予測において、PU内の分割パターンを指定するインデックス(分割パターンインデックス)wedge_full_tab_idex(図５ (b)のSYN01C)がある。
【００７８】
デプスイントラ予測に関する予測パラメータには、さらに、ＰＵ内の分割された２つの領域のデプス予測値を補正するためのＤＣオフセット情報、すなわち、ＤＣオフセット有無フラグdepth_dc_flag(図６のSYND1)、ＤＣオフセット値の絶対値を示すdepth_dc_abs(図６のSYND02)、及びＤＣオフセット値の符号を示すdepth_dc_sign_flag(図６のSYND03)がある。
【００７９】
〔動画像復号装置〕
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置１の構成について、図１〜図２０を参照して説明する。
【００８０】
（動画像復号装置の概要）
動画像復号装置１は、ＰＵ毎に予測画像を生成し、生成された予測画像と、符号化データ＃１から復号された予測残差とを加算することによって復号画像＃２を生成し、生成された復号画像＃２を外部に出力する。
【００８１】
ここで、予測画像の生成は、符号化データ＃１を復号することによって得られる符号化パラメータを参照して行われる。符号化パラメータとは、予測画像を生成するために参照されるパラメータのことである。符号化パラメータには、インター予測において参照される動きベクトルやイントラ予測において参照される予測モードなどの予測パラメータに加えて、ＰＵのサイズや形状、ブロックのサイズや形状、および、原画像と予測画像との残差データなどが含まれる。以下では、符号化パラメータに含まれる情報のうち、上記残差データを除く全ての情報の集合を、サイド情報と呼ぶ。
【００８２】
また、以下では、復号の対象となるピクチャ（フレーム）、スライス、ツリーブロック、ＣＵ、ブロック、および、ＰＵをそれぞれ、対象ピクチャ、対象スライス、対象ツリーブロック、対象ＣＵ、対象ブロック、および、対象ＰＵと呼ぶことにする。
【００８３】
なお、ツリーブロックのサイズは、例えば６４×６４画素であり、ＣＵのサイズは、例えば、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素であり、ＰＵのサイズは、例えば、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素や４×４画素などである。しかしながら、これらのサイズは、単なる例示であり、ツリーブロック、ＣＵ、および、ＰＵのサイズは以上に示したサイズ以外のサイズであってもよい。
【００８４】
（動画像復号装置の構成）
再び、図３を参照して、動画像復号装置１の概略的構成について説明すると次のとおりである。図３は、動画像復号装置１の概略的構成について示した機能ブロック図である。
【００８５】
図３に示すように動画像復号装置１は、可変長復号部１１、逆量子化・逆変換部１３、予測画像生成部１４、加算器１５およびフレームメモリ１６を備えている。
【００８６】
［可変長復号部］
可変長復号部１１は、動画像復号装置１から入力された符号化データ＃１に含まれる各種のパラメータを復号する。以下の説明では、可変長復号部１１が、ＣＡＢＡＣ等のエントロピー符号化方式により符号化されているパラメータの復号を適宜行うものとする。可変長復号部１１は、具体的には、以下の手順により、１フレーム分の符号化データ＃１を復号する。
【００８７】
まず、可変長復号部１１は、１フレーム分の符号化データ＃１を、逆多重化することで、図４に示した階層構造に含まれる各種情報に分離する。例えば、可変長復号部１１は、各種ヘッダに含まれる情報を参照して、符号化データ＃１を、スライス、ツリーブロックに順次分離する。
【００８８】
ここで、各種ヘッダには、（１）対象ピクチャのスライスへの分割方法についての情報、および（２）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報が含まれる。
【００８９】
そして、可変長復号部１１は、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨに含まれるツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫを参照して、対象ツリーブロックを、ＣＵに分割する。また、可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られる変換ツリーに関するＴＴ情報ＴＴＩ、および、対象ＣＵについて得られる予測ツリーに関するＰＴ情報ＰＴＩを復号する。
【００９０】
可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＴＴ情報ＴＴＩをＴＵ情報復号部１２に供給する。また、可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＰＴ情報ＰＴＩを予測画像生成部１４に供給する。なお、ＴＴ情報ＴＴＩには、上述のとおり、変換ツリーに含まれるＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩが含まれる。また、ＰＴ情報ＰＴＩには、上述のとおり、対象予測ツリーに含まれる各ＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩ（各ＰＵの予測情報Ｐｉｎfｏ）が含まれる。
【００９１】
以下では、本発明に関連の深いイントラＰＵの予測情報Ｐｉｎｆｏに含まれるイントラ予測パラメータの復号処理の概略について説明する。
【００９２】
可変長復号部１１は、図５のSYN01に示すイントラ予測モード拡張intra_mode_ext()のシンタックステーブルに従って、符号化データ＃１より各シンタックスを復号する。なお、イントラ予測モード拡張intra_mode_ext()は、復号対象レイヤにおいて、デプス符号化ツールの適否を示すフラグ（デプスモード可否フラグ）vps_depth_modes_flagが１の場合、復号される。なお、デプスモード可否フラグは、１の場合、デプス符号化ツールが復号対象レイヤにおいて適用されることを示し、０の場合は、適用されないことを示す。また、デプスモード可否フラグは、パラメータセット（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、スライスヘッダSH）等から復号される。
【００９３】
まず、可変長復号部１１は、対象ＰＵサイズが３２×３２以下の場合（logPbSize<6）、デプスイントラ予測有無フラグdim_not_present_flagを復号する。対象ＰＵサイズが３２×３２より大きい場合には、該フラグの値を１と推定する。該フラグは、デプスイントラ予測の有無を示すフラグであり、該フラグの値が１の場合、対象ＰＵに関するデプスイントラ予測モードフラグdepth_intra_mode_flagが符号化データ中になく、イントラ予測モード番号‘０’〜‘３４’（DC予測、Planar予測、Angular予測）のいずれかのイントラ予測方式が対象ＰＵに利用されることを示す。また、該フラグが０の場合は、デプスイントラ予測モードdepth_intra_mode_flagが符号化データ中にあることを示す。
【００９４】
また、可変長復号部１１は、復号したデプスイントラ予測有無フラグdim_not_present_flagに基づいて、ＤＭＭフラグDmmFlagを下記式により導出する。
【００９５】
DmmFlag = !dim_not_present_flag
すなわち、ＤＭＭフラグには、デプスイントラ予測有無フラグの論理否定の値が設定される。ＤＭＭフラグは１の場合、デプスイントラ予測が利用されることを示し、ＤＭＭフラグが０の場合、デプスイントラ予測が利用されないことを示す。
【００９６】
（デプスイントラ予測有無フラグが１の場合）
可変長復号部１１は、デプスイントラ予測有無フラグdim_not_present_flagが１の場合、さらに、デプスイントラモードフラグdepth_intra_mode_flagを復号する。該フラグは、デプスイントラ予測方式の選択に係るフラグである。該フラグが０の場合、デプスイントラ予測は、ＤＭＭ１予測であることを示す。該フラグが１の場合、デプスイントラ予測は、ＤＭＭ４予測であることを示す。
【００９７】
可変長復号部１１は、デプスイントラモードフラグdepth_intra_mode_flagが０の場合、すなわち、デプスイントラ予測がＤＭＭ１予測である場合、予測モードpredModeIntraへ、ＤＭＭ１予測を示す予測モード番号を設定する。さらに、ＰＵ内の分割パターンを指定する分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxを復号する。
【００９８】
可変長復号部１１は、デプスイントラモードフラグdepth_intra_mode_flagが１の場合、すなわち、デプスイントラ予測がＤＭＭ４予測である場合、予測モードpredModeIntraへ、ＤＭＭ４予測を示す予測モード番号を設定する。
【００９９】
（デプスイントラ予測有無フラグが０の場合）
可変長復号部１１は、デプスイントラ予測有無フラグdim_not_present_flagが０場合、対象ＰＵのイントラ予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致するか否かを示すＭＰＭフラグmpm_flagを復号する。該フラグが１の場合、対象ＰＵのイントラ予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致することを示し、該フラグが０の場合、予測モード番号‘０’〜‘３４’（DC予測、Planar予測、Angular予測のいずれか）の中で、推定予測モードＭＰＭを除くいずれかの予測モードであることを示す。
【０１００】
可変長復号部１１は、ＭＰＭフラグが１の場合、さらに、推定予測モードＭＰＭを指定するＭＰＭインデックスmpm_idxを復号して、該mpm_idxが示す推定予測モードを、予測モードpredModeIntraへ設定する。
【０１０１】
可変長復号部１１は、ＭＰＭフラグが０の場合、さらに、ＭＰＭ以外の予測モードを指定するためのインデックスrem_idxを復号して、該rem_idxから特定される、推定予測モードＭＰＭを除く予測モード番号‘０’〜‘３４’（DC予測、Planar予測、Angular予測のいずれか）の中でいずれかの予測モード番号を、予測モードpredModeIntraへ設定する。
【０１０２】
可変長復号部１１は、ＤＭＭフラグDmmFlagが１の場合、デプスイントラ予測において、ＰＵ内の分割された２つの領域i(i=0,1)のデプス予測値を補正するためのＤＣオフセット情報を復号する。より具体的には、まず、対象イントラＣＵに、ＤＣオフセット情報の有無を示すＤＣオフセット有無フラグdepth_dc_flagを復号する。該フラグが１の場合、ＤＣオフセット情報が符号化データ中にあることを示し、該フラグが０の場合、ＤＣオフセット情報が符号化データ中にないことを示す。
【０１０３】
可変長復号部１１は、ＤＣオフセット有無フラグdepth_dc_flagが１の場合、さらに、ＤＣオフセット値の絶対値（ＤＣオフセット絶対値）を示すdepth_dc_abs[i]を復号する。
【０１０４】
可変長復号部１１は、続いて、ＤＣオフセット絶対値depth_dc_abs[i]が０より大きい場合、さらに、ＤＣオフセット値の正負の符号を示すdepth_dc_sign_flag[i]を復号する。
【０１０５】
可変長復号部１１は、ＤＣオフセット情報（ＤＣオフセット絶対値depth_dc_abs[i]、ＤＣオフセット符号depth_dc_sign_flag[i]）から、各ＰＵ内の分割された２つの領域i(i=0,1)に対応するＤＣオフセット値DcOffset[i]を下記式により導出する。
【０１０６】
DcOffset[i] = ( 1 - 2*depth_dc_sign_flag[i] ) * depth_dc_abs[i]
［逆量子化・逆変換部］
逆量子化・逆変換部１３は、対象ＣＵに含まれる各ブロックについて、ＴＴ情報ＴＴＩに基づいて逆量子化・逆変換処理を実行する。具体的には、逆量子化・逆変換部１３は、各対象ＴＵについて、対象ＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩに含まれる量子化予測残差を逆量子化および逆直交変換することによって、画素毎の予測残差Ｄを復元する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことを指す。したがって、逆直交変換は、周波数領域から画素領域への変換である。また、逆直交変換の例としては、逆ＤＣＴ変換（Inverse Discrete Cosine Transform）、および逆ＤＳＴ変換（Inverse Discrete Sine Transform）等が挙げられる。逆量子化・逆変換部１３は、復元した予測残差Ｄを加算器１５に供給する。
【０１０７】
［予測画像生成部］
予測画像生成部１４は、対象ＣＵに含まれる各ＰＵについて、ＰＴ情報ＰＴＩに基づいて予測画像を生成する。具体的には、予測画像生成部１４は、各対象ＰＵについて、対象ＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩ（予測情報Ｐｉｎｆｏ）に含まれるパラメータに従ってイントラ予測またはインター予測を行うことにより、復号済み画像である局所復号画像Ｐ’から予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部１４は、生成した予測画像Ｐｒｅｄを加算器１５に供給する。なお、予測画像生成部１４の構成については、後ほど、より詳しく説明する。
【０１０８】
［加算器］
加算器１５は、予測画像生成部１４より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部１３より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
【０１０９】
［フレームメモリ］
フレームメモリ１６には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ１６には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。
【０１１０】
また、対象ＣＵを復号する時点において、当該対象ＣＵよりも先に復号された全てのＣＵに対応する復号画像が記録されている。
【０１１１】
なお、動画像復号装置１において、画像内の全てのツリーブロックに対して、ツリーブロック単位の復号画像生成処理が終わった時点で、動画像復号装置１に入力された１フレーム分の符号化データ＃１に対応する復号画像＃２が外部に出力される。
【０１１２】
（予測モードの定義）
前述の通り、予測画像生成部１４は、ＰＴ情報ＰＴＩに基づいて予測画像を生成して出力する。対象ＣＵがイントラＣＵの場合、予測画像生成部１４に入力されるＰＵ情報ＰＴＩは、予測モード（IntraPredMode）と、色差予測モード（IntraPredModeC）を含む。以下、予測モード（輝度・色差）の定義について、図７、図８、及び図９を参照して説明する。
【０１１３】
（概要）
図７は、動画像復号装置１で利用されるイントラ予測方式の分類と対応する予測モード番号の例を示している。Planar予測（INTRA_PLANAR）に‘０’、ＤＣ予測（INTRA_DC）に‘１’、Angular予測（INTRA_ANGULAR）に‘２’〜 ‘３４’、DMM1予測(INTRA_DMM_WFULL)に‘３５’、DMM4予測（INTRA_DMM_CREDTEX）に‘３６’の予測モード番号がそれぞれ割り当てられている。なお、予測モード番号‘Ｘ’（Ｘ＝２..３４）のAngular予測は、INTRA_ANGULARXとも呼ぶ。また、Angular予測において、‘１０’の予測モード番号が割り当てられた予測方式を水平予測、‘２６’の予測モード番号が割り当てられた予測方式を垂直予測とも呼び、水平予測、垂直予測、Angular予測を総称して方向予測と呼ぶ。方向予測は、対象ＰＵ周辺の隣接画素値を特定の方向に外挿することで予測画像を生成する予測方式である。また、DMM1予測、及びDMM4予測を総称して、デプスイントラ予測とも呼ぶ。デプスイントラ予測とは、基本的に、デプスマップ上の対象ブロック（デプスブロックとも称する）は、２つの非矩形の平坦領域から構成され、各平坦領域のデプス値は固定値で表現されるというデプスモデルに基づいている。また、デプスモデルは、各画素が属する領域を表わすパーティション情報、及び各領域のデプス値情報から構成される。DMM予測において、デプスブロックの分割方法として、2種類の異なるパーティションタイプ、すなわち、ウェッジレット分割 (Wedgelet Partition)、及び輪郭分割(Contour Partition)がある。デプスイントラ予測の詳細については後述する。
【０１１４】
次に、図８を用いて、方向予測に含まれる各予測モードの識別子を説明する。図８には方向予測に属する３３種類の予測モードについて、予測モードの識別子と対応する予測方向が図示されている。図８中の矢印の方向は予測方向を表すが、より正確には、予測対象画素から予測対象画素が参照する復号済画素へのベクトルの向きを示している。その意味で、予測方向のことを参照方向とも呼ぶ。各予測モードの識別子は、主方向が水平方向（ＨＯＲ）か垂直方向（ＶＥＲ）かを表す符号と、主方向に対する変位の組み合わせからなる識別子が対応付けられている。例えば、水平予測にはＨＯＲ、垂直予測にはＶＥＲ、右上４５度方向の周辺画素を参照する予測モードにはＶＥＲ＋８、左上４５度方向の周辺画素を参照する予測モードにはＶＥＲ−８、左下４５度方向の周辺画素を参照する予測モードにはＨＯＲ＋８の符号がそれぞれ割り当てられる。方向予測には、ＶＥＲ−８〜ＶＥＲ＋８の１７個の主方向が垂直方向の予測モードと、ＨＯＲ−７〜ＨＯＲ＋８の１６個の主方向が水平予測の予測モードが定義されている。
【０１１５】
動画像復号装置１で適用されるイントラ予測方式と予測モード番号との対応は、例えば、図９に示すように定義されていてもよい。図９は、イントラ予測方式と予測モード番号との対応の定義である予測モード定義ＤＥＦＰＭ１の一例を示す図である。図９に示す予測モード定義ＤＥＦＰＭ１では、Planar予測に‘０’、ＤＣ予測に‘１’の予測モード番号が割り当てられている。予測モード番号‘２’〜‘１８’までは、主方向が垂直予測のAngular予測モードＶＥＲ−８〜ＶＥＲ+８がそれぞれ割り当てられ、予測モード番号‘１９’〜‘３４’までは、主方向が水平予測であるAngular予測モードＨＯＲ−７〜ＨＯＲ＋８がそれぞれ割り当てられている。
【０１１６】
（予測画像生成部の詳細）
次に、図１１を用いて予測画像生成部１４の構成についてさらに詳しく説明する。図１１は予測画像生成部１４の構成例について示す機能ブロック図である。なお、本構成例は、予測画像生成部１４の機能のうち、イントラＣＵの予測画像生成に係る機能ブロックを図示している。
【０１１７】
図１１に示すように、予測画像生成部１４は、予測単位設定部１４１、参照画素設定部１４２、スイッチ１４３、参照画素フィルタ部１４４、および予測画像導出部１４５を備える。
【０１１８】
予測単位設定部１４１は、対象ＣＵに含まれるＰＵを規定の設定順序で対象ＰＵに設定し、対象ＰＵに関する情報（対象ＰＵ情報）を出力する。対象ＰＵ情報には、対象ＰＵのサイズｎＳ、対象ＰＵのＣＵ内の位置、対象ＰＵの輝度または色差プレーンを示すインデックス（輝度色差インデックスcIdx）が少なくとも含まれる。
【０１１９】
ＰＵの設定順序は、例えば、入力画像がＹＵＶフォーマットである場合、対象ＣＵに含まれるＹに対応するＰＵをラスタスキャン順に設定し、続いて、Ｕ、Ｖの順に対応するＰＵをそれぞれラスタスキャン順に設定する順序を利用する。
【０１２０】
入力画像が４：２：０のＹＵＶフォーマットで表現された視点画像TexturePicである場合のＰＵの設定順序およびＣＵ内に含まれるＰＵを図示した図１２を用いて説明する。
【０１２１】
図１２の（Ａ）は、対象ＣＵのサイズが８×８画素であり、かつ、分割タイプがＮ×Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを図示している。まず、輝度Ｙに対応する４個の４×４画素のＰＵがラスタスキャン順（ＰＵ＿Ｙ０、ＰＵ＿Ｙ１、ＰＵ＿Ｙ２、ＰＵ＿Ｙ３の順）に設定される。次に、色差Ｕに対応する１個の４×４画素のＰＵ（ＰＵ＿Ｕ０）が設定される。最後に、色差Ｖに対応する１個の４×４画素の予測単位（ＰＵ＿Ｖ０）が設定される。
【０１２２】
図１２の（Ｂ）は、対象ＣＵのサイズが１６×１６画素であり、かつ、分割タイプが２Ｎ×２Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを図示している。まず、輝度Ｙに対応する１個の１６×１６画素の予測単位（ＰＵ＿Ｙ０）が設定される。次に、色差Ｕに対応する１個の８×８画素の予測単位（ＰＵ＿Ｕ０）が設定される。最後に、色差Ｖに対応する１個の８×８画素の予測単位（ＰＵ＿Ｖ０）が設定される。
【０１２３】
次に、入力画像が４：０：０のＹＵＶフォーマットで表現されたデプスマップDepthPicである場合のＰＵの設定順序およびＣＵ内に含まれるＰＵを図示した図１３を用いて説明する。
【０１２４】
図１３の（Ａ）は、対象ＣＵのサイズが８×８画素であり、かつ、分割タイプがＮ×Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを図示している。輝度Ｙに対応する４個の４×４画素のＰＵがラスタスキャン順（ＰＵ＿Ｙ０、ＰＵ＿Ｙ１、ＰＵ＿Ｙ２、ＰＵ＿Ｙ３の順）に設定される。
【０１２５】
図１３の（Ｂ）は、対象ＣＵのサイズが１６×１６画素であり、かつ、分割タイプが２Ｎ×２Ｎである場合のＣＵ内のＰＵを図示している。輝度Ｙに対応する１個の１６×１６画素の予測単位（ＰＵ＿Ｙ０）が設定される。
【０１２６】
参照画素設定部１４２は、入力される対象ＰＵ情報に基づいて、フレームメモリに記録されている対象ＰＵ周辺の復号画像の画素値（復号画素値）を読出し、予測画像生成時に参照される参照画素を設定する。参照画素値p[x][y]は復号画素値r[x][y]を利用して次式により設定される。
【０１２７】
p[x][y]=r[xB+x][yB+y]  x=-1, y=-1 .. (nS*2-1)、および、x=0..(nS*2-1), y=-1
ここで、(xB,yB)は対象ＰＵ内左上画素の位置、ｎＳは対象ＰＵのサイズを表し、対象ＰＵの幅または高さのうち大きい方の値を示す。上式では、基本的には、対象ＰＵの上辺に隣接する復号画素のラインおよび対象ＰＵの左辺に隣接する復号画素のコラムに含まれる復号画素値を対応する参照画素値にコピーしている。なお、特定の参照画素位置に対応する復号画素値が存在しない、または、参照できない場合には、既定の値、例えば、1<<(BitDepth-1)を利用してもよい。ここで、BitDepthは、画素のビット深度である。また、既定の値の代わりに、対応する復号画素値の近傍に存在する参照可能な復号画素値を利用してもよい。
【０１２８】
スイッチ１４３は、入力される対象ＰＵ情報のうち、輝度色差インデックスcIdx、および予測モードpredModeIntraとに基づいて、参照画素を対応する出力先へ出力する。より具体的には、輝度色差インデックスcIdxが０であり（処理対象の画素が輝度である）、かつ、予測モードpredModeIntraが、０〜３４である（予測モードが、Planar予測、又は、DC予測、又は、Angular予測である（predModeIntra<35））とき、スイッチ１４３は、入力される参照画素を、参照画素フィルタ部１４４へ出力する。それ以外の場合、すなわち、輝度色差インデックスcIdxが１である（処理対象の画素が色差である）、又は、予測モードpredModeIntraが、予測モード番号‘３５’〜‘３６’に割り当てられたデプスイントラ予測（DMM1予測、又はDMM4予測）である(predModeIntra>=35)とき、スイッチ１４３は、入力される参照画素を、予測画像導出部１４５へ出力する。
【０１２９】
参照画素フィルタ部１４４は、入力される参照画素値にフィルタを適用して、フィルタ適用後の参照画素値を出力する。具体的には、参照画素フィルタ部１４４は、フィルタの適用有無を、対象ＰＵサイズと予測モードpredModeIntraとに応じて決定する。
【０１３０】
予測画像導出部１４５は、入力されるＰＵ情報（予測モードpredModeIntra、輝度色差インデックスcIdx、ＰＵサイズｎＳ）と参照画素ｐ[x][y]に基づいて対象ＰＵの予測画像predSamplesを生成して出力する。予測画像導出部１４５の詳細な説明は後述する。
【０１３１】
（予測画像生成処理の流れ）
次に、予測画像生成部１４におけるＣＵ単位の予測画像生成処理の概略を図１４のフローチャートを用いて説明する。ＣＵ単位の予測画像生成処理が始まると、まず、予測単位設定部１４１がＣＵ内に含まれるＰＵの一つを既定の順序に従って対象ＰＵに設定して対象ＰＵ情報を参照画素設定部１４２およびスイッチ１４３に出力する（Ｓ１１）。次に、参照画素設定部１４２は対象ＰＵの参照画素を、外部のフレームメモリから読み出した復号画素値を用いて設定する（Ｓ１２）。次に、スイッチ１４３が、入力された対象ＰＵ情報に基づいて対象ＰＵが輝度か色差か、又は予測モードpredModeIntraがＤＭＭ予測であるか否かを判定し、当該判定結果に応じて出力を切り替える（Ｓ１３）。
【０１３２】
対象ＰＵが輝度であり、かつ、予測モードpredModeIntraがデプスイントラ予測でない場合（cIdx==0 && predModeIntra<35）（Ｓ１３でＹＥＳ）、スイッチ１４３の出力は参照画素フィルタ部１４４に接続される。続いて、参照画素フィルタ部１４４に対し参照画素が入力され、別途入力された予測モードに応じて参照画素フィルタが適用され、フィルタ適用後の参照画素が予測画像導出部１４５に出力される（Ｓ１４）。
【０１３３】
一方、対象ＰＵが色差である、又は、予測モードpredModeIntraがデプスイントラ予測である場合(cIdx==1 || predModeIntra>=35)（Ｓ１３でＮＯ）、スイッチ１４３の出力は予測画像導出部１４５に接続される。
【０１３４】
次に、予測画像導出部１４５は、入力されるＰＵ情報（予測モードpredModeIntra、輝度色差インデックスcIdx、ＰＵサイズｎＳ）と参照画素p[x][y]に基づいて対象ＰＵにおける予測画像predSamplesを生成して出力する（Ｓ１５）。
【０１３５】
対象ＰＵの輝度または色差の予測画像の生成が終わると、予測単位設定部１４１が、対象ＣＵ内の全てのＰＵの予測画像が生成されたかを判定する（Ｓ１６）。対象ＣＵ内の一部のＰＵの予測画像が生成されていない場合（Ｓ１６でＮＯ）、上記Ｓ１に戻り、対象ＣＵ内の次のＰＵの予測画像生成処理を実行する。対象ＣＵ内の全てのＰＵの予測画像が生成されている場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、対象ＣＵ内の各ＰＵの輝度および色差の予測画像を合わせて対象ＣＵの予測画像として出力し、処理を終了する。
【０１３６】
（予測画像導出部１４５の詳細）
続いて、予測画像導出部１４５の詳細について説明する。図１１に示すように、予測画像導出部１４５は、さらに、DC予測部１４５Ｄ、Planar予測部１４５Ｐ、Angular予測部１４５Ａ、及びDMM予測部１４５Ｔを備える。
【０１３７】
予測画像導出部１４５は、入力される予測モードpredModeIntraに基づいて予測画像生成に用いる予測方式を選択する。予測方式の選択は、前述の図７の定義に基づいて、入力される予測モードpredModeIntraの予測モード番号に対応する予測方式を選択することで実現される。
【０１３８】
さらに、予測画像導出部１４５は、予測方式の選択結果に応じた予測画像を導出する。より具体的には、予測画像導出部１４５は、予測方式が、Planar予測、DC予測、Angular予測、及びDMM予測の場合、それぞれ、Planar予測部１４５Ｐ、DC予測部１４５Ｄ、Angular予測部１４５Ａ、及びDMM予測部１４５Ｔにより予測画像を導出する。
【０１３９】
DC予測部１４５Ｄは、入力される参照画素の画素値の平均値に相当するDC予測値を導出し、導出されたDC予測値を画素値とする予測画像を出力する。
【０１４０】
Planar予測部１４５Ｐは、予測対象画素との距離に応じて複数の参照画素を線形加算することで導出した画素値により予測画像を生成して出力する。例えば、予測画像の画素値predSamples[x][y]は、参照画素値p[x][y]と対象ＰＵのサイズｎＳを用いて以下の式により導出できる。
【０１４１】
predSamples[x][y] = ((( nS - 1 - x ) * p[-1][y] + ( x + 1 ) * p[nS][-1] + ( nS - 1 - y ) * p[x][-1] + ( y + 1 ) * p[-1][nS] + nS ) >> ( k + 1 )
ここで、x, y = 0..nS-1であり、 k = log2( nS )と定義される。
【０１４２】
[Angular予測部１４５Ａ]
Angular予測部１４５Ａは、入力される予測モードpredModeIntraに対応する予測方向（参照方向）の参照画素を用いて対象ＰＵ内に対応する予測画像を生成して出力する。Angular予測による予測画像の生成処理では、予測モードpredModeIntraの値に応じて主参照画素を設定し、予測画像をＰＵ内のラインまたはコラムの単位で主参照画素を参照して生成する。
【０１４３】
Angular予測部１４５Ａは、入力される予測モードpredModeIntraに関連付けられる予測方向（参照方向）を導出する。導出される予測方向は、主方向が垂直方向か否かを表す主方向フラグbRefVer、および、予測方向の主方向に対する勾配（オフセット）intraPredAngleの組み合わせで表現される。主方向フラグbRefVerの値が０である場合、主方向が水平方向であることを示し、値が１の場合、主方向が垂直方向であることを示す。
【０１４４】
Angular予測部１４５Ａは、予測モードpredModeIntraの値にも基づいて、主方向フラグbRefVerを導出する。もし、予測モードpredModeIntraが、予測モード番号‘１８’未満（predModeIntra<18）の場合、主方向が水平であると判定し、主方向フラグbRefVerを０に設定する。それ以外の場合（predModeIntra>=18）、主方向を垂直であると判定し、主方向フラグbRefVerを１に設定する。
【０１４５】
さらに、Angular予測部１４５Ａは、図１０に示す勾配定義テーブルDEFANG1を参照して、予測モードpredModeIntraに対応する勾配intraPredAngleを導出する。ここで、図１０に示す勾配定義テーブルDEFALG1は、予測モード番号と勾配intraPredAngleとの値の対応関係を示すテーブルである。なお、勾配intraPredAngleの値は、予測方向の勾配を表す値である。より正確には、主方向が垂直方向である場合、（intraPredAngle，−３２）で表現されるベクトルの方向が予測方向となる。主方向が水平方向である場合、（−３２，intraPredAngle）で表現されるベクトルの方向が予測方向となる。
【０１４６】
（主方向が垂直の場合）
Angular予測部１４５Ａは、主方向フラグbRefVerが１のとき（主方向が垂直;predModeIntra>=18）、予測画像の生成単位をラインに設定し、対象ＰＵの上方の参照画素を主参照画素に設定する。具体的には以下の手順で参照画素p[x][y]の値を用いて主参照画素ref[x]が設定される。
【０１４７】
（１）ｘを変数として、x=0..nSの範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの上辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１４８】
ref[x]=p[-1+x][-1], with x=0..nS
（２）予測モードpredModeIntraに対応する勾配intraPredAngleが０未満の場合、以下の式により、ｘを変数として、x=-1..(nS*intraPredAngle)>>5の範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの左辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１４９】
ref[x]=p[-1][-1+( ( x*invAngle+128 )>>8 )], with x=-1..(nS*intraPredAlgnle)>>5
それ以外の場合（intraPredAngle>=0）、xを変数として、x=nS+1..2*nSの範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの上辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１５０】
ref[x]=p[-1+x][-1], with x=nS+1..2*nS
なお、ここでinvAngleは予測方向の変位intraPredAngleの逆数をスケール（８１９２を乗算）した値に相当する。
【０１５１】
Angular予測部１４５Ａは、予測対象ラインと主参照画素の距離（ｙ＋１）と勾配intraPredAngleに応じて計算される予測対象画素の生成に用いる主参照画素の位置を表す、画素単位における整数精度の位置iIdx、画素単位における小数点精度の位置iFactを以下の式で導出する。
【０１５２】
iIdx = ( ( y + 1 )*intraPredAngle ) >> 5
iFact = ( ( y + 1 )*intraPredAngle ) & 31
ここで、‘＆’は論理積のビット演算を表す演算子であり、“Ａ＆３１”の結果は、整数Ａを３２で除算した余りを意味する。以降も同様である。
【０１５３】
Angular予測部１４５Ａは、導出した変数iFactに応じて、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を次式により導出する。
【０１５４】
変数iFactが０(iFact==0)の場合、線形補間により予測画像predSamples[x][y]を導出する。
【０１５５】
predSamples[x][y] = 
((32-iFact)*ref[x+iIdx+1] + iFact*ref[x+iIdx+2] + 16) >> 5
それ以外(iFact!=0)、主参照画素ref[x+iIdx+1]を予測画像predSamples[x][y]へ設定する
predSamples[x][y] = ref[x+iIdx+1]
（主方向が水平の場合）
主方向フラグbRefVerの値が０（主方向が水平方向; predModeIntra<18）の場合、予測画像の生成単位をコラムに設定するとともに対象ＰＵの左側の参照画素を主参照画素に設定する。具体的には以下の手順により参照画素p[x][y]の値を用いて主参照画素ref[x]が設定される。
【０１５６】
（１）ｘを変数として、x=0..nSの範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの左辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１５７】
ref[x]=p[-1][-1+x], with x=0..nS
（２）予測モードpredModeIntraに対応する勾配intraPredAngleが０未満の場合、以下の式により、xを変数として、x=-1..(nS*intraPredAngle)>>5の範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの上辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１５８】
ref[x]=p[-1+((x*invAngle+128)>>8)][-1], with x=-1..(nS*intraPredAlgnle)>>5
それ以外の場合（intraPredAngle>=0）、xを変数として、x=nS+1..2*nSの範囲まで、以下の式により、対象ＰＵの左辺に隣接する参照画素p[x][y]を主参照画素ref[x][y]へ設定する。
【０１５９】
ref[x]=p[-1][-1+x], with x=nS+1..2*nS
Angular予測部１４５Ａは、予測対象コラムと主参照画素の距離（ｘ＋１）と勾配intraPredAngleに応じて計算される予測参照画素の生成に用いる主参照画素の位置を表す、画素単位における整数精度の位置iIdx、画素単位における小数点精度の位置iFactを、以下の式で導出する。
【０１６０】
iIdx = ( ( x + 1 )*intraPredAngle ) >> 5
iFact = ( ( x + 1 )*intraPredAngle ) & 31
Angular予測部１４５Ａは、導出した変数iFactに応じて、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を次式により導出する。
【０１６１】
変数iFactが０(iFact==0)の場合、線形補間により予測画像predSamples[x][y]を導出する。
【０１６２】
predSamples[x][y] = ((32-iFact)*ref[x+iIdx+1] + iFact*ref[x+iIdx+2] + 16) >> 5
それ以外(iFact!=0)の場合、主参照画素ref[x+iIdx+1]を予測画像predSamples[x][y]へ設定する
predSamples[x][y] = ref[x+iIdx+1]
[DMM予測部１４５Ｔ]
DMM予測部１４５Ｔは、入力される予測モードpredModeIntraに対応するDMM予測(Depth Modeling Mode,デプスイントラ予測ともいう)に基づいて、対象ＰＵ内に対応する予測画像を生成して出力する。
【０１６３】
DMM予測部１４５Ｔの詳細な説明に先だって、図１５を参照しながら、DMM予測の概略について説明する。図１５は、DMM予測部１４５Ｔにおいて実行されるDMM予測の概念図である。デプスマップは、主に、図１５(a)に示すように、オブジェクト境界を表わすエッジ領域、及びオブジェクトエリアを表わす平坦領域（ほぼデプス値が一定）を有するという特徴がある。まず、DMM予測では、基本的に、デプスマップの画像的特徴を利用し、対象ブロックを、オブジェクトのエッジに沿った２つの領域Ｐ１、Ｐ２に分割し、図１５(b)に示すように、各画素が属する領域を表わすパターン情報である分割パターン（ウェッジレットパターン）WedgePattern[x][y]を導出する。
【０１６４】
分割パターンWedgePattern[x][y]は、対象ブロック（対象ＰＵ）の幅×高さ分の大きさがあるマトリックスであり、要素(x,y)毎に０、又は１が設定され、対象ブロックの各画素が２つの領域Ｐ１、Ｐ２のどちらに属するかを示す。図１５(b)の例では、要素の値が０であれば、領域Ｐ１に属し、１であれば、領域Ｐ２に属すこととなる。次に、図１５(c)に示すように、各領域Ｐ１、及びＰ２を各々のデプス予測値を埋めることによって予測画像を生成する。
【０１６５】
以下では、図１を参照しがら、DMM予測部１４５Ｔの構成について説明する。図１は、DMM予測部１４５Ｔの構成例のついて示す機能ブロック図である。
【０１６６】
図１に示すように、ＤＭＭ４分割パターン生成部１４５Ｔ１、ＤＭＭ１分割パターン生成部１４５Ｔ２、及びＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３を備える。
【０１６７】
DMM予測部１４５Ｔは、入力される予測モードpredModeIntraに対応する分割パターン導出手段（DMM1分割パターン導出部、DMM4分割パターン導出部）を起動させ、対象ＰＵの分割パターンwedgePattern[x][y]を生成する。より具体的には、予測モードpredModeIntraが、予測モード番号‘３５’である場合、すなわち、INTRA_DMM_WEDGEFULLモードでは、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６を起動する。一方、予測モードpredModeIntraが、予測モード番号‘３６’である場合、すなわち、INTRA_DMM_CPCREDTEXモードでは、DMM4分割パターン導出部１４５Ｔ３を起動する。
【０１６８】
[DMM4分割パターン生成部１４５Ｔ１]
DMM4分割パターン生成部１４５Ｔ１は、対象ＰＵの分割パターンwedgePattern[x][y]を、デプスマップDepthPic上の対象ＰＵに対応する視点画像TexturePic上の輝度の復号画素値recTexPicに基づいて導出し、ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３へ出力する。概略的には、DMM4分割パターン生成部は、デプスマップ上の対象ＰＵの２つの領域Ｐ１、Ｐ２を、対応する視点画像TexturePic上の対象ブロックの輝度の平均値によって、対象ブロックを二値化することで導出する。
【０１６９】
まず、DMM4分割パターン生成部１４５Ｔ１は、外部のフレームメモリ１６より、対象ＰＵに対応する視点画像TexturePic上の対応ブロックの輝度復号画素値recTextPicを外部のフレームメモリ１６より読み出し、参照画素refSamples[x][y]へ下記式によって設定する。
【０１７０】
refSamples[x][y] = recTexPic[xB + x][yB + y], with x=0..nS-1, y=0..nS-1
参照画素refSamples[x][y]に基づいて、対応ブロックの画素値の総和sumRefValsを下記式で導出する。
【０１７１】
sumRefVals = ΣrefSamples[x][y], with x=0..nS-1, y=0..nS-1
次に、総和sumRefValsと対象ＰＵサイズnSに基づいて、閾値threshValsを下記式で導出する。すなわち、対応ブロックの平均画素値を導出する。
【０１７２】
threshVal = (sumRefVals >> (2 * log2(nS))
ここで、上記式の代わり、総和sumRefValsを対象ＰＵサイズｎＳの二乗数nS*nSで除算した値を閾値threshValとしてもよい。
【０１７３】
続いて、DMM4分割パターン生成部１４５Ｔ１は、導出した閾値threshVal、及び参照画素refSamples[x][y]を参照して、対象ＰＵの分割パターンwedgePattern[x][y]を下記式により導出して出力する。
【０１７４】
wedgePattern[x][y] = (refSamples[x][y]>threshVal)
すなわち、参照画素refSamples[x][y]が、閾値threshValより大きい場合には、分割パターンの要素（x,y）に１を設定する。参照画素refSamples[x][y]が、閾値threshVal以下の場合には、分割パターンの要素（x,y）に０を設定する。
【０１７５】
[DMM1分割パターン生成部１４５Ｔ２]
DMM1分割パターン生成部１４５Ｔ２は、さらに、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６、バッファ１４５Ｔ５、及び分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４を備える。概略的には、DMM1分割パターン生成部１４５Ｔ２は、初回起動時のみ、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４を起動させ、ブロックサイズ毎の分割パターンリストWedgePatternTableを生成する。次に、生成した分割パターンリストをバッファ１４５Ｔ５に格納する。続いて、DMM分割パターン導出部１４５Ｔ６は、入力される対象ＰＵサイズｎＳ、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idx、及び予め設定された基準分割パターンサイズｎＢＳに基づいて、バッファ１４５Ｔ５に格納された分割パターンリストWedgePatternTableから分割パターンwedgePattern[x][y]を導出して、ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３へ出力する。
【０１７６】
[分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６]
分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６における分割パターンリストの生成方法の説明に先だって、分割パターンの生成方法の概要について、図１６を参照して説明する。まず、全要素が０の分割パターンを生成する。次に、分割パターン内に、始点S(xs,ys)と終点E(xe,ye)を設定する。図１６の（ａ）の例では、始点S(xs,ys)=(3,blocksize-1)、終点E(xe,ye)=(blocksize-1,2)である。次に、始点Sと終点Eの間をBresenhamのアルゴリズムを用いて線分を引く（図１６(b)の斜線の要素）。図１６(c)の例では、続いて、図１６（ｄ）に示すように、その線分上及び線分より右側の座標に対応する要素を１に設定することで、分割パターンwedgePattern[x][y]が生成される。ここで、blocksizeは、分割パターンを生成するブロックのサイズ（縦幅、横幅）である。
【０１７７】
以下では、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６における分割パターンリストの生成方法について説明する。分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６では、図１７に示すように、主に、６種類のウェッジ方向wedgeOri(wedgeOri=0..5)の分割パターンをブロックサイズ別に生成する。本実施例では、分割パターンを生成する最小ブロックサイズをnMinS×nMinS、最大ブロックサイズをnMaxS×nMaxSであるとする。分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６は、log2BlkSizeを変数として、log2BlkSize=log2(nMinS)..log2(nMaxS)までの範囲で、ブロックサイズ毎に、(1<<log2BlkSize)×(1<<log2BlkSize)の分割パターンリストを生成し、バッファ１４５Ｔ５へ出力する。例えば、nMinS＝４、nMaxS＝１６とすれば、４×４、８×８、１６×１６の分割パターンリストが生成される。また、nMinS＝４、nMaxS＝８とすれば、４×４、８×８の分割パターンリストが生成される。以降、分割パターンのブロックサイズとして、wBlksize = (1<<logBlkSize)も用いる。
【０１７８】
図１７(a)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(0,0)、終点E (xe,ye)=(0,0)と設定し、始点SのＹ座標に１を加算、終点EのＸ座標に１を加算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=0の分割パターンを生成する。これを始点Sもしくは終点Eが、分割パターンの範囲を超えるまで続ける。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlksize×wBlksizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(wBlkSize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]]へ追加する。より具体的には、生成した分割パターンwedgePattern[x][y]を、下記式により分割パターンリストWedgePatternTableの対応する要素へ、値を設定する。
【０１７９】
WedgePatternTable[log2(wBlksize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)][x][y] = 
wedgePattern[x][y], with x = 0..wBlkSize-1, y = 0..wBlkSize-1
なお、重複する分割パターンとは、生成された分割パターンと同一の分割パターン、又は、生成された分割パターンの各要素値を反転させた分割パターン(例えば、図１５(b)において、０を１へ、１を０へ置換した分割パターン)と同一の分割パターンである。ここで、wBlksizeとは、分割パターンを生成するブロックの幅及び高さのサイズを示し、配列NumWedgePattern[]は、ブロックサイズの対数値(log2(wBlkSize))を引数とする、ブロックサイズ別の分割パターンリストに追加された分割パターンの個数(分割パターン数)を表わす。分割パターンリストへ分割パターンが追加される度に、分割パターン数NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]は１加算される。なお、NumWedgePatternの初期値は０である。
【０１８０】
図１７(b)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(wBlksize,0)、終点E(xe,ye)=(wBlksize-1, 0)と設定し、始点SのＸ座標に１を減算、終点EのＹ座標に１を加算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=１の分割パターンを生成する。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlksize×wBlksizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(wBlksize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]]へ追加する。
【０１８１】
図１７ (c)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(wBlksize-1,wBlksize-1)、終点E(xe,ye)=(wBlksize-1, wBlksize-1)と設定し、始点SのＸ座標に１を減算、終点EのＹ座標に１を減算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=2の分割パターンを生成する。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlksize×wBlksizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(wBlkSize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]]へ追加する。
【０１８２】
図１７ (d)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(0,blocksize-1)、終点E(xe,ye)=(0, blocksize-1)と設定し、始点SのＸ座標に１を加算、終点EのＹ座標に１を減算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=3の分割パターンを生成する。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlkSize× wBlkSizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(blocksize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]]へ追加する。
【０１８３】
図１７ (e)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(0,0)、終点E(xe,ye)=(0, blocksize-1)と設定し、始点SのＸ座標に１を加算、終点EのＹ座標に１を減算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=4の分割パターンを生成する。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlkSize× wBlkSizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(wBlkSize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]]へ追加する。
【０１８４】
図１７ (f)では、初期値として、始点S(xs,ys)=(wBlkSize-1,0)、終点E(xe,ye)=(0, 0)と設定し、始点SのＹ座標に１を加算、終点EのＹ座標に１を加算することを繰り返しながら、図１６(a)〜(d)と同様の方法で、ウェッジ方向wedgeOri=5の分割パターンを生成する。続いて、分割パターンリスト中に重複する分割パターンが存在しなければ、wBlkSize×wBlkSizeの分割パターンリストWedgePatternTable[log2(wBlkSize)][NumWedgePattern[log2(wBlkSize)]へ追加する。
【０１８５】
以上、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ６は、log2BlkSizeを変数として、log2BlkSize=log2(nMinS)..log2(nMaxS)までの範囲で、ブロックサイズ毎に、(1<<log2BlkSize)×(1<<log2BlkSize)の分割パターンリストを生成することができる。
【０１８６】
[バッファ１４５Ｔ５]
バッファ１４５Ｔ５は、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４より供給されるブロックサイズ別の分割パターンリストWedgePatternTableを記録する。
【０１８７】
[DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６]
DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６は、入力される対象ＰＵサイズｎＳ、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idx、及び予め設定された基準分割パターンサイズｎＢＳに基づいて、バッファ１４５Ｔ５に格納された分割パターンリストWedgePatternTableから分割パターンwedgePattern[x][y]を導出し、ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３へ出力する。
【０１８８】
（対象ＰＵサイズｎＳが、基準分割パターンサイズnＢＳ以下）
より具体的には、対象ＰＵサイズｎＳが、基準分割パターンサイズnＢＳ以下の場合には、対象ＰＵサイズに対応する分割パターンリストから、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxで指定される分割パターンを読み出して出力する。すなわち、下記式によって、分割パターンwedgePattern[x][y]は導出される。
【０１８９】
wedgePattern[x][y] = WedgePatternTable[log2(nS)][wedge_full_tab_idx][x][y],
with x = 0..nS-1, y = 0..nS-1
ここで、log2(nS)は、対象ＰＵサイズの２を底とする対数値である。
【０１９０】
（対象ＰＵサイズｎＳが、基準分割パターンサイズnＢＳより大きい）
対象ＰＵサイズｎＳが、基準分割パターンサイズnＢＳより大きい場合には、基準分割パターンサイズｎＢＳに対応する分割パターンリストから、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxで指定される分割パターンを読み出し、該分割パターンを、対象ＰＵサイズへスケーリングして、対象ＰＵの分割パターンwedgePattern[x][y]を導出して出力する。
【０１９１】
より具体的には、まず、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６は、対象ＰＵサイズと基準分割パターンサイズｎＢＳのサイズ比scaleを下記式(eq.1)により導出する。
【０１９２】
scale = log2(nS) - log2(nBS) = log2(nS/nBS) (eq.1)
ここで、log2(nS/nBS)は、対象ＰＵサイズnSを基準分割パターンサイズnBSで除算した値の２を底とする対数値である。なお、２を底とする対数値を求める場合には、演算子log2()の代わりに、予め定義された、ある数Ｘに対する変換値をルックアップテーブルに格納しておき、そのルックアップテーブルを参照して求めてもよい。
【０１９３】
次に、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６は、導出したサイズ比scaleに基づいて、基準分割パターンサイズｎＢＳと分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxで指定される分割パターンを下記式によりスケーリングして、対象ＰＵの分割パターンを導出する。
【０１９４】
wedgePattern[x][y] = WedgePatternTable[log2(nBS)][wedge_full_tab_idx][x>>scale][y>>scale], with x = 0..nS-1, y = 0..nS-1 (eq.2)
すなわち、対象ＰＵサイズにおける分割パターン上の第１の座標（x1,y1）と対応する基準分割パターンサイズにおける分割パターン上の第２の座標（x2,y2）は、上記第１の座標を上記サイズ比scaleによって右シフトした座標である。
【０１９５】
(x2, y2 ) = (x1>>scale, y1>>scale)
従って、対象ＰＵサイズにおける分割パターン上の第１の座標（x1,y1）に設定される値は、対応する基準ウェッジ分割パターンサイズにおける分割パターン上の第２の座標（x2,y2）の値である。
【０１９６】
例えば、図１８(a)に示す基準分割パターンサイズが８×８のときの、ある分割パターンを、１６×１６へ上記式に従ってスケーリングすると、図１８(b)に示す１６×１６の分割パターンが生成される。
【０１９７】
以上、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６は、対象ＰＵサイズｎＳが、基準分割パターンサイズnＢＳより大きい場合には、基準分割パターンサイズｎＢＳに対応する分割パターンリストから、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxで指定される分割パターンを読み出し、該分割パターンを、対象ＰＵサイズへスケーリングして、対象ＰＵの分割パターンwedgePattern[x][y]を導出する。そのため、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４において、基準分割パターンサイズｎＢＳより大きいブロックサイズに関する分割パターンリストの生成処理を省略するとともに、バッファ１４５Ｔ５が保持すべき分割パターンに係るメモリサイズを削減することができる。
【０１９８】
特に、DMM1分割パターン導出部１４５Ｔ６における基準分割パターンサイズnBSは、分割パターンリスト導出部１４５Ｔ４における分割パターンリストを生成する最大ブロックサイズnMaxSと共通の値に設定することが好ましい。
【０１９９】
以下では、図１９を参照しながら、従来技術と本実施例における分割パターンを保持するために必要なメモリサイズについて比較する。図１９(a)〜(c)は、それぞれ非特許文献１、本実施例において基準分割パターンサイズｎＢＳ＝１６と設定した場合、同様にｎＢＳ＝８と設定した場合における、ブロックサイズ別の分割パターンのモード数、１つの分割パターンの保持に必要なビット数、ブロックサイズ別の全分割パターンの保持に必要な合計ビット数（分割パターンリストのサイズ）、４×４〜Ｎ×Ｎ(N=8,16,32)までの分割パターンリストの累積ビット数、全分割パターンリストのサイズに対するブロックサイズ別の分割パターンのサイズ比を表わしている。
【０２００】
図１９（ａ）を参照すれば、従来技術では、４×４〜３２×３２までの分割パターンを保持するために、合計1,935,072bits(約242KB)のメモリサイズを必要とする。特に、３２×３２ブロックサイズでは、１５０３モード分の分割パターンに要するメモリサイズは、全体の８０％に及ぶことが分かる。
【０２０１】
一方、本実施形態において、基準分割パターンサイズｎＳ＝１６と設定した場合、図１９(ｂ)を参照すれば、３２×３２の分割パターンは、１６×１６の分割パターンをスケーリングすることで生成される。従って、３２×３２ブロックサイズにおいて、１５０３モード分の分割パターンに要するメモリサイズを削減することができる。すなわち、基準分割パターンサイズｎＳ＝１６と設定した場合には、従来技術と比較して、分割パターンの保持に要するメモリサイズを396,000bits(約49.5KB)まで削減することができ、従来技術のメモリサイズの約20.5％程度である。また、発明者らの実験から、この設定では、従来技術と同一の符号化効率を達成することができる。また、さらに、従来技術と比較して、３２×３２の分割パターンのモード数は、１６×１６の分割パターンのモード数（１３５０）と同一であるため、３２×３２ブロックサイズにおける分割パターンのモード決定に要する処理量を、１０％程度に削減することが可能である。
【０２０２】
同様にして、本実施形態において、基準分割パターンサイズｎＳ＝８と設定した場合、図１９(ｃ)を参照すれば、１６×１６、及び３２×３２の分割パターンは、８×８の分割パターンをスケーリングすることで生成される。従って、１６×１６ブロックサイズでは、１３５０モード分の分割パターンに要するメモリサイズを削減し、３２×３２ブロックサイズでは、１５０３モード分の分割パターンに要するメモリサイズを削減することができる。すなわち、基準分割パターンサイズｎＳ＝８と設定した場合には、従来技術と比較して、分割パターンの保持に要するメモリサイズを、50,400bits(約6.3KB)まで削減することができ、従来技術のメモリサイズの約2.5％程度である。また、発明者らの実験から、この設定では、従来技術とほぼ同一の符号化効率を達成することができることが分かっている。また、さらに、従来技術と比較して、１６×１６ブロックサイズ、及び３２×３２ブロックサイズの分割パターンのモード数は、８×８の分割パターンのモード数（７６６）と同一であるため、１６×１６ブロックサイズにおける分割パターンのモード決定に要する処理量を、約４４％削減し、３２×３２ブロックサイズにおける分割パターンのモード決定に要する処理量を、５０％程度削減することが可能である。
【０２０３】
（付記事項）
なお、本実実施例に係るＤＭＭ１分割パターン生成部１４５Ｔ２は、初回起動時に、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４を起動させ、ブロックサイズ別の分割パターンリストを生成し、バッファ１４５Ｔ５へ記録する構成であったが、これに限定されない。例えば、ＤＭＭ１分割パターン生成部１４５Ｔ２の構成要素から、分割パターンリスト生成部１４５Ｔ４を取り除き、予めブロックサイズ別の分割パターンリストをバッファ１４５Ｔ５に記録しておく構成としてもよい。このようにすれば、ブロックサイズ別の分割パターンリストの生成処理を省略することが可能である。
【０２０４】
[DC予測値導出部１４５Ｔ３]
DC予測値導出部１４５Ｔ３は、概略的には、対象ＰＵの分割パターンを示す分割パターンwedgePattern[x][y]に基づいて、対象ＰＵを2つの領域に分割し(例えば、図１５ (c)に示す領域P1、P2)、入力されたＰＴ情報、及び参照画素p[x][y]に基づいて領域P1に関する予測値、及び領域P2に関する予測値を導出し、各領域に導出した予測値を予測画像predSamples[x][y]に設定して導出する。
【０２０５】
まず、DC予測値導出部１４５Ｔ３は、分割パターンwedgePattern[x][y]の分割方向を判定するために、該分割パターンの最左上要素wedgePattern[0][0]、最右上要素wedgePattern[nS-1][0]、最左下要素wedgePattern[0][nS-1]を参照して、それぞれ垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagを下記式により導出する。
【０２０６】
vertEdgeFlag = ( wedgePattern[0][0] != wedgePattern[nS-1][0] )
horEdgeFlag = ( wedgePattern[0][0] != wedgePattern[0][nS-1] )
すなわち、最左上要素wedgePattern[0][0]と最左下要素wedgePattern[nS-1][0]の値が等しい場合、垂直エッジフラグvertEdgeFlagに０を設定し、等しくない場合、１を設定する。垂直エッジフラグvertEdgeFlagが１の場合、対象ＰＵの上辺上に分割境界があることを意味し、０であれば、分割境界がないことを意味する。
【０２０７】
同様にして、最左上要素wedgePattern[0][0]と最右上要素wedgePattern[0][nS-1]の値が等しい場合、水平エッジフラグhorEdgeFlagに０を設定し、等しくない場合、１を設定する。水平エッジフラグhorEdgeFlagが１の場合、対象ＰＵの左辺上に分割境界があることを意味し、０であれば、分割境界がないことを意味する。
【０２０８】
図２０を参照して、垂直エッジフラグvertEdgeFlag, 水平エッジフラグhorEdgeFlagの組み合わせによる分割パターン例を示す。図２０(a)は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)が示す分割パターンであり、分割境界は、ブロックの右辺及び下辺上にある。
【０２０９】
図２０(b)は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)が示す分割パターンであり、分割境界は、ブロックの上辺及び下辺上にある。
【０２１０】
図２０(c)は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,1)が示す分割パターンであり、分割境界は、ブロックの左辺及び右辺上にある。
【０２１１】
図２０(d)は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,1)が示す分割パターンであり、分割境界は、ブロックの上辺及び左辺上にある。
【０２１２】
続いて、ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３は、分割された２領域に割り当てるデプスの予測値（ＤＣ予測値）を導出する。便宜上、分割パターンの最左上要素wedgePattern[0][0]と同じ値を有する要素からなる領域を領域Ｐ１、最左上要素wedgePattern[0][0]と異なる値を有する要素からなる領域を領域Ｐ２とし、領域Ｐ１に関するDC予測値はdcValLT、領域Ｐ２に関するDC予測値はdcValBRであるとする。
【０２１３】
ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３は、導出した垂直エッジフラグverEdgeFlag、水平エッジフラグhorEdgeFlagに応じて、DC予測値dcValLT、dcValBRを導出する。
【０２１４】
（１）垂直エッジフラグvertEdgeFlagと水平エッジフラグhorEdgeFlagが等しい場合（vertEdgeFlag==horEdgeFlag, 図２０上の(a)、及び(d)の分割パターン）、以下の手順で、各DC予測値を導出する。
【０２１５】
ＤＣ予測値導出部１４５Ｔ３は、下記式により、対象ＰＵの最左上画素の左、及び上に隣接する参照画素p[-1][0]と参照画素p[0][-1]の平均値をdcValLTへ設定する。
【０２１６】
dcValLT = (p[-1][0] + p[0][-1]) >> 1
続いて、水平エッジフラグhorEdgeFlagに応じて、DC予測値dcValBRを導出する。水平エッジフラグhorEdgeFlagが１(horEdgeFlag==1,図２０上の(d))の場合、対象ＰＵの最左下画素の左に隣接する参照画素p[-1][nS-1]と、対象ＰＵの最右上画素の上に隣接する参照画素p[nS-1][-1]の平均値をDC予測値dcValBRへ設定する。
【０２１７】
dcValBR = (p[-1][nS-1] + p[nS-1][-1]) >> 1
水平ヘッジフラグhorEdgeFlagが０(horEdgeFlag==0,図２０上の(a))の場合、参照画素の水平方向のエッジ強度（画素差）horAbsDiffと、垂直方向のエッジ強度(画素差)verAbsDiffとを比較して、強度（画素差）の大きい方向の参照画素に基づいて、DC予測値を導出する。すなわち、水平方向のエッジ強度horAbsDiffが、垂直方向のエッジ強度verAbsDiffより大きい場合には、参照画素p[2*nS-1][-1]をDC予測値dcValBRへ設定する。それ以外の場合（horAbsDiff<=vertAbsDiff）、参照画素p[-1][2*nS-1]をDC予測値dcValBRへ設定する。
【０２１８】
verAbsDiff = Abs(p[-1][0] - p[-1][2*nS - 1])
horAbsDiff = Abs(p[0][-1] - p[2*nS - 1][-1])
dcValBR = (horAbsDiff > verAbsDiff ) ? p[2*nS - 1][-1] : p[-1][2*nS-1]
（２）垂直エッジフラグvertEdgeFlagと水平エッジフラグhorEdgeFlagが異なる場合（vertEdgeFlag!=horEdgeFlag, 図２０上の(b)、及び(c)の分割パターン）、以下の手順で、各DC予測値を導出する。
【０２１９】
dcValLT = horEdgeFlag ? p[(nS-1)>>1][-1] : p[-1][(nS-1)>>1]
dcValBR = horEdgeFlag ? p[-1][nS - 1] : p[nS - 1][-1]
すなわち、水平エッジフラグhorEdgeFlagが１の場合(垂直エッジフラグvertEdgeFlagが０)には、対象ＰＵの上辺の中央画素の上に隣接する参照画素p[(nS-1)>>1][-1]を領域Ｐ１のDC予測値dcValLTとし、対象ＰＵの最左下画素の左に隣接する参照画素p[-1][nS-1]を領域Ｐ２のDC予測値dcValBRとする。一方、水平エッジフラグhorEdgeFlagが０の場合(垂直エッジフラグvertEdgeFlagが１)には、対象ＰＵの左辺の中央画素の左に隣接する参照画素p[-1][(nS-1)>>1]を領域Ｐ１のDC予測値dcValLTとし、対象ＰＵの最右上画素の上に隣接する参照画素p[-1][nS-1]を領域Ｐ２のDC予測値dcValBRとする。
【０２２０】
続いて、DC予測値導出部１４５Ｔ３は、導出した各領域のDC予測値dcValBR,dcValLTと、可変長復号部１１より供給される対象ＰＵの各領域のDCオフセット有無フラグdepth_dc_flag、及びDCオフセット値DcOffset[]に基づいて、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を導出する。
【０２２１】
まず、分割パターンwedgePattern[x][y]を参照して、対象ＰＵ内画素位置(x,y)が領域Ｐ１に属する場合(wedgePattern[x][y] == wedgePattern[0][0])、対象画素DC予測値predDcValを、dcValLTへ設定し、対象画素が領域Ｐ２に属する場合（wedgePattern[x][y] != wedgePattern[0][0]）、対象画素DC予測値predDCValを、dcValBRへ設定する。
【０２２２】
predDcVal = (wedgePattern[x][y] == wedgePattern[0][0]) ? dcValLT : dcValBR
次に、DCオフセット有無フラグdepth_dc_flag、及びDCオフセット値DcOffset[]を参照して、対象画素DCオフセット値dcOffsetを設定する。
【０２２３】
dcOffset = depth_dc_flag ? DcOffset[wedgePattern[x][y]] : 0
すなわち、DCオフセット有無フラグが１の場合には、分割パターンwedgePattern[x][y]の値に対応するＤＣオフセット値dcOffset[wedgePattern[x][y]]を、対象画素のDCオフセット値dcOffsetへ設定する。DCオフセット有無フラグが０の場合、対象画素のDCオフセット値dcOffsetに０を設定する。ここで、DCオフセット有無フラグは１の場合、DCオフセット値があることを示し、０の場合には、DCオフセット値は０であることを示す。
【０２２４】
導出した対象画素DC予測値predDcValと対象画素DCオフセット値dcOffsetの和を、対象画素の予測値とする。
【０２２５】
predSamples[x][y] = predDcVal + dcOffset
以上のようにして、DC予測値導出部１４５Ｔ３は、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を導出することができる。
【０２２６】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る動画像復号装置１の備える予測画像生成部は、対象ＰＵにおいて、ＤＭＭ１予測が選択された場合、対象ＰＵのブロックサイズが、基準分割パターンサイズ以下の場合、対象ＰＵのブロックサイズと、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxにより指定される分割パターンを、分割パターンリストより読み出して、対象ＰＵに適用する分割パターンを導出する。一方、対象ＰＵのブロックサイズが、基準分割パターンサイズより大きい場合には、基準分割パターンサイズと、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxにより指定される分割パターンを、分割パターンリストより読み出し、該分割パターンを対象ＰＵのブロックサイズへスケーリングすることで、対象ＰＵに適用する分割パターンを導出する。
【０２２７】
従って、ＤＭＭ１予測において、基準分割パターンサイズよりも大きいブロックサイズの分割パターンリストの生成処理を省略し、かつ、該分割パターンリストの保持に要するメモリサイズを削減することが可能となる。
【０２２８】
すなわち、ＤＭＭ１予測において、第１のサイズの分割パターンを保持するためのルックアップテーブルを削除し、第１のサイズより小さい第２のサイズの分割パターンを第１のサイズへスケーリングし、第１のサイズの分割パターンを生成することで、符号化効率を維持しつつ、分割パターンを保持するメモリサイズを大幅に削減する効果を奏する。
【０２２９】
〔動画像符号化装置〕
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図２１を参照して説明する。
【０２３０】
（動画像符号化装置の概要）
動画像符号化装置２は、概略的に言えば、入力画像＃１０を符号化することによって符号化データ＃１を生成し、出力する装置である。ここで、入力画像＃１０は、1又は複数の視点画像TexturePic、及び視点画像TexturePicに対応する同時刻のデプスマップDepthPicからなるレイヤ画像である。
【０２３１】
（動画像符号化装置の構成）
まず、図２１を用いて、動画像符号化装置２の構成例について説明する。図２１は、動画像符号化装置２の構成について示す機能ブロック図である。図２１に示すように、動画像符号化装置２は、符号化設定部２１、逆量子化・逆変換部２２、予測画像生成部２３、加算器２４、フレームメモリ２５、減算器２６、変換・量子化部２７、および符号化データ生成部２９を備えている。
【０２３２】
符号化設定部２１は、入力画像＃１０に基づいて、符号化に関する画像データおよび各種の設定情報を生成する。
【０２３３】
具体的には、符号化設定部２１は、次の画像データおよび設定情報を生成する。
【０２３４】
まず、符号化設定部２１は、入力画像＃１０を、スライス単位、ツリーブロック単位、ＣＵ単位に順次分割することにより、対象ＣＵについてのＣＵ画像＃１００を生成する。
【０２３５】
また、符号化設定部２１は、分割処理の結果に基づいて、ヘッダ情報Ｈ’を生成する。ヘッダ情報Ｈ’は、（１）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報、並びに、（２）各ツリーブロックに属するＣＵのサイズ、形状および対象ツリーブロック内での位置についてのＣＵ情報ＣＵ’を含んでいる。
【０２３６】
さらに、符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照して、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を生成する。ＰＴ設定情報ＰＴＩ’には、（１）対象ＣＵの各ＰＵへの可能な分割パターン、および、（２）各ＰＵに割り付ける可能な予測モード、の全ての組み合わせに関する情報が含まれる。
【０２３７】
符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００を減算器２６に供給する。また、符号化設定部２１は、ヘッダ情報Ｈ’を符号化データ生成部２９に供給する。また、符号化設定部２１は、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を予測画像生成部２３に供給する。
【０２３８】
逆量子化・逆変換部２２は、変換・量子化部２７より供給される、ブロック毎の量子化予測残差を、逆量子化、および、逆直交変換することによって、ブロック毎の予測残差を復元する。逆直交変換については、図３に示す逆量子化・逆変換部１３について、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【０２３９】
また、逆量子化・逆変換部２２は、ブロック毎の予測残差を、ＴＴ分割情報（後述）により指定される分割パターンに従って統合し、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。逆量子化・逆変換部２２は、生成した対象ＣＵについての予測残差Ｄを、加算器２４に供給する。
【０２４０】
予測画像生成部２３は、フレームメモリ２５に記録されている局所復号画像Ｐ’、および、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を参照して、対象ＣＵについての予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部２３は、予測画像生成処理により得られた予測パラメータを、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’に設定し、設定後のＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化データ生成部２９に転送する。なお、予測画像生成部２３による予測画像生成処理は、動画像復号装置１の備える予測画像生成部１４と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２４１】
加算器２４は、予測画像生成部２３より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部２２より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
【０２４２】
フレームメモリ２５には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ２５には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。
【０２４３】
減算器２６は、ＣＵ画像＃１００から予測画像Ｐｒｅｄを減算することによって、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。減算器２６は、生成した予測残差Ｄを、変換・量子化部２７に供給する。
【０２４４】
変換・量子化部２７は、予測残差Ｄに対して、直交変換および量子化を行うことで量子化予測残差を生成する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への変換のことをさす。また、逆直交変換の例としては、ＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）、およびＤＳＴ変換（Discrete Sine Transform）等が挙げられる。
【０２４５】
具体的には、変換・量子化部２７は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照し、対象ＣＵの１または複数のブロックへの分割パターンを決定する。また、決定された分割パターンに従って、予測残差Ｄを、各ブロックについての予測残差に分割する。
【０２４６】
また、変換・量子化部２７は、各ブロックについての予測残差を直交変換することによって周波数領域における予測残差を生成した後、当該周波数領域における予測残差を量子化することによってブロック毎の量子化予測残差を生成する。
【０２４７】
また、変換・量子化部２７は、生成したブロック毎の量子化予測残差と、対象ＣＵの分割パターンを指定するＴＴ分割情報と、対象ＣＵの各ブロックへの可能な全分割パターンに関する情報とを含むＴＴ設定情報ＴＴＩ’を生成する。変換・量子化部２７は、生成したＴＴ設定情報ＴＴＩ’を逆量子化・逆変換部２２および符号化データ生成部２９に供給する。
【０２４８】
符号化データ生成部２９は、ヘッダ情報Ｈ’、ＴＴ設定情報ＴＴＩ’、およびＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化し、符号化したヘッダ情報Ｈ、ＴＴ設定情報ＴＴＩ、およびＰＴ設定情報ＰＴＩを多重化して符号化データ＃１を生成し、出力する。
【０２４９】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る動画像符号化装置２の備える予測画像生成部は、対象ＰＵにおいて、ＤＭＭ１予測が選択された場合、対象ＰＵのブロックサイズが、基準分割パターンサイズ以下の場合、対象ＰＵのブロックサイズと、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxにより指定される分割パターンを、分割パターンリストより読み出して、対象ＰＵに適用する分割パターンを導出する。一方、対象ＰＵのブロックサイズが、基準分割パターンサイズより大きい場合には、基準分割パターンサイズと、分割パターンインデックスwedge_full_tab_idxにより指定される分割パターンを、分割パターンリストより読み出し、該分割パターンを対象ＰＵのブロックサイズへスケーリングすることで、対象ＰＵに適用する分割パターンを導出する。
【０２５０】
従って、ＤＭＭ１予測において、基準分割パターンサイズよりも大きいブロックサイズの分割パターンリストの生成処理を省略し、かつ、該分割パターンリストの保持に要するメモリサイズを削減することが可能となる。
【０２５１】
すなわち、ＤＭＭ１予測において、第１のサイズの分割パターンを保持するためのルックアップテーブルを削除し、第１のサイズより小さい第２のサイズの分割パターンを第１のサイズへスケーリングし、第１のサイズの分割パターンを生成することで、符号化効率を維持しつつ、分割パターンを保持するメモリサイズを大幅に削減する効果を奏する。
【０２５２】
〔応用例〕
上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置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することができる。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。
【０２５３】
まず、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図２２を参照して説明する。
【０２５４】
図２２の（ａ）は、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。図２２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。
【０２５５】
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、及び、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２２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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
図２２の（ｂ）は、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２２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。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３として利用される。
【０２５８】
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２２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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
次に、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図２３を参照して説明する。
【０２６５】
図２３の（ａ）は、上述した動画像符号化装置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。図２３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。
【０２６６】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)などのように、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）フラッシュメモリなどのように、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）などのように、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。
【０２６７】
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、及び、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２３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。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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、ＨＤ（Hard Disk）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又は画像処理部Ｃ６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。
【０２７０】
図２３の（ｂ）は、上述した動画像復号装置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２３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。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２として利用される。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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２３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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
また、上述した動画像復号装置１および動画像符号化装置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。
【０２７６】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現する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）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。
【０２７７】
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ディスク（Magneto-Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc:登録商標）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（Electrically Erasable 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 Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０２７８】
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/Cable 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 ElectronicEngineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber 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）、ＩＥＥＥ８０
２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（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。
〔まとめ〕
【０２７９】
本発明の態様１に係るＤＭＭ予測部は、対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出するＤＭＭ１分割パターン生成部と、前記ＤＭＭ１分割パターン生成部によって導出された分割パターン、対象ＰＵに隣接する復号済画素、及び前記分割パターンによって特定される対象ＰＵ内の領域毎のＤＣオフセット情報に基づいて、前記対象ＰＵ内の領域毎の予測値を導出するＤＣ予測値導出部を備えるＤＭＭ予測部において、前記分割パターン生成部は、対象ＰＵサイズ、基準分割パターンサイズ、対象ＰＵへ適用する分割パターンを指定する分割パターンインデックス、及び分割パターンリストに基づいて、前記対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出することを特徴とする。
【０２８０】
本発明の態様２に係るＤＭＭ予測部は、上記態様１において、さらに、前記ＤＭＭ１分割パターン生成部は、前記対象ＰＵサイズが基準分割パターンサイズ以下の場合、前記対象ＰＵサイズに対応する分割パターンリストから、前記分割パターンインデックスによって指定される分割パターンを前記対象ＰＵへ適用する分割パターンとして設定し、前記対象ＰＵサイズが基準分割パターンサイズより大きい場合、前記基準分割パターンサイズに対応する分割パターンリストから、前記分割パターンインデックスによって指定される分割パターンを、前記対象ＰＵサイズへスケーリングして前記対象ＰＵへ適用する分割パターンを導出することを特徴とする。
【０２８１】
本発明の態様３に係るＤＭＭ予測部は、上記態様２において、さらに、前記基準分割パターンサイズと前記対象ＰＵサイズから分割パターンをスケーリングするためのサイズ比を導出することを特徴とする。
【０２８２】
本発明の態様４に係るＤＭＭ予測部は、上記態様３において、さらに、前記サイズ比は、前記対象ＰＵサイズの２を底とする対数値から、前記分割パターンの２を底とする対数値の差であることを特徴とする。
【０２８３】
本発明の態様５に係るＤＭＭ予測部は、上記態様４において、さらに、対象ＰＵサイズの分割パターン上の第１の座標と対応する基準分割パターンサイズの分割パターン上の第２の座標は、前記第１の座標を前記サイズ比によって右シフトした座標であることを特徴とする。
【０２８４】
本発明の態様６に係るＤＭＭ予測部は、上記態様１から態様５において、さらに、ブロックサイズ別の分割パターンリストを生成する分割パターンリスト生成部を備え、前記分割パターンリスト生成部は、最小ブロックサイズから基準分割パターンサイズまでの分割パターンリストを生成することを特徴とする。
【０２８５】
本発明の態様７に係るＤＭＭ予測部は、上記態様６において、前記最小ブロックサイズは、４×４ブロックサイズであることを特徴とする。
【０２８６】
本発明の態様８に係るＤＭＭ予測部は、上記態様６において、前記基準分割パターンサイズは、８×８ブロックサイズであることを特徴とする。
【０２８７】
本発明の態様９に係るＤＭＭ予測部は、上記態様６において、前記基準分割パターンサイズは、１６×１６ブロックサイズであることを特徴とする。
【０２８８】
本発明の態様１０に係る画像復号装置は、上記態様１から９の何れか１つのＤＭＭ予測部と、ＤＭＭ予測に関する予測モード情報を復号するＤＭＭ予測モード情報復号部を備える画像復号装置であって、上記ＤＭＭ予測部は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ１予測を示す場合に、ＤＭＭ１予測を行うことを特徴とする。
【０２８９】
本発明の態様１１に係る画像符号化装置は、上記態様１から９の何れか１つのＤＭＭ予測部と、ＤＭＭ予測に関する予測モード情報を符号化するＤＭＭ予測モード情報符号化部を備える画像符号化装置であって、上記ＤＭＭ予測部は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ１予測を示す場合に、ＤＭＭ１予測を行うことを特徴とする。
【産業上の利用可能性】
【０２９０】
本発明は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される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】
【０２９１】
１          動画像復号装置（画像復号装置）
１１        可変長復号部（ＤＭＭ予測モード情報復号部）
１３        逆量子化・逆変換部
１４        予測画像生成部
１４１      予測単位設定部
１４２      参照画素設定部
１４３      スイッチ
１４４      参照画素フィルタ部
１４５      予測画像導出部
１４５Ｄ    ＤＣ予測部
１４５Ｐ    Planar予測部
１４５Ａ    Angular予測部
１４５Ｔ    ＤＭＭ予測部
１４５Ｔ１  ＤＭＭ４分割パターン生成部
１４５Ｔ２  ＤＭＭ１分割パターン生成部
１４５Ｔ３  ＤＣ予測値導出部
１４５Ｔ５  分割パターンリスト生成部
１４５Ｔ５  バッファ
１４５Ｔ６  ＤＭＭ１分割パターン導出部
１５        加算器
１６        フレームメモリ
２          動画像符号化装置
２１        符号化設定部
２２        逆量子化・逆変換部
２３        予測画像生成部
２４        加算器
２５        フレームメモリ
２６        減算器
２７        変換・量子化部
２９        符号化データ生成部（ＤＭＭ予測モード情報符号化部）
【図１】
2015199040.tif 000003
【図２】
2015199040.tif 000004
【図３】
2015199040.tif 000005
【図４】
2015199040.tif 000006
【図５】
2015199040.tif 000007
【図６】
2015199040.tif 000008
【図７】
2015199040.tif 000009
【図８】
2015199040.tif 000010
【図９】
2015199040.tif 000011
【図１０】
2015199040.tif 000012
【図１１】
2015199040.tif 000013
【図１２】
2015199040.tif 000014
【図１３】
2015199040.tif 000015
【図１４】
2015199040.tif 000016
【図１５】
2015199040.tif 000017
【図１６】
2015199040.tif 000018
【図１７】
2015199040.tif 000019
【図１８】
2015199040.tif 000020
【図１９】
2015199040.tif 000021
【図２０】
2015199040.tif 000022
【図２１】
2015199040.tif 000023
【図２２】
2015199040.tif 000024
【図２３】
2015199040.tif 000025
【国際調査報告】
2015199040.tif 000026
2015199040.tif 000027
2015199040.tif 000028
2015199040.tif 000029