(57)【要約】  映像符号化装置において、イントラ予測部（１１）は、処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測し、第１色差イントラ予測モード符号化部（１２）は、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化し、第２色差イントラ予測モード符号化部（１３）は、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化する。
2015008417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化する第１色差イントラ予測モード符号化手段と、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化する第２色差イントラ予測モード符号化手段とを備える
ことを特徴とする映像符号化装置。
【請求項２】
前記第２色差イントラ予測モード符号化手段は、前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化しない
請求項１記載の映像符号化装置。
【請求項３】
復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号する第１色差イントラ予測モード復号手段と、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号する第２色差イントラ予測モード復号手段とを備える
ことを特徴とする映像復号装置。
【請求項４】
前記第２色差イントラ予測モード復号手段は、前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを復号しない
請求項３記載の映像復号装置。
【請求項５】
処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備える映像符号化装置で実行される映像符号化方法であって、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化し、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化する
ことを特徴とする映像符号化方法。
【請求項６】
前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化しない
請求項５記載の映像符号化方法。
【請求項７】
復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備える映像復号装置で実行される映像復号方法であって、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号し、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号する
ことを特徴とする映像復号方法。
【請求項８】
前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを復号しない
請求項７記載の映像復号方法。
【請求項９】
処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備えるコンピュータに、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化させ、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化させる
ための映像符号化プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化させない
請求項９記載の映像符号化プログラム。
【請求項１１】
復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備えるコンピュータに、
輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号させ、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号させる
ための映像復号プログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
前記第１の色差成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを復号させない
請求項１１記載の映像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色差信号の高能率な画面内予測技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１に記載された方法に基づいた映像符号化方式において、ディジタル化された映像の各フレームは符号化ツリーユニット（CTU ：Coding Tree Unit）に分割され、ラスタスキャン順で各CTU が符号化される。CTU は、クアッドツリー構造で符号化ユニット（CU：Coding Unit ）に分割されて符号化される。各CUは、予測ユニット（PU：Prediction Unit ）に分割されて予測される。また、各CUの予測誤差は、クアッドツリー構造で、変換ユニット（TU：Transform Unit）に分割されて周波数変換される。【０００３】
CUは、イントラ予測／フレーム間予測の符号化単位である。以下、イントラ予測およびフレーム間予測を説明する。【０００４】
イントラ予測（画面内予測）は、予測信号を符号化対象フレームの再構築画像から生成する予測である。非特許文献１では、図14に示す33種類の角度イントラ予測などが定義されている。角度イントラ予測では、符号化対象ブロック周辺の再構築画素を図14に示す33種類の方向のいずれかに外挿して、イントラ予測信号が生成される。【０００５】
また、イントラ予測として、角度イントラ予測に加えて、DC予測およびPlanar予測が規定されている。DC予測では、参照画像の平均値が予測対象TUの全画素の予測値とされる。Planar予測では、予測画像は、参照画像における画素から線形補間によって生成される。【０００６】
フレーム間予測は、符号化対象フレームと表示時刻が異なる再構築フレーム（参照ピクチャ）の画像に基づく予測である。フレーム間予測をインター予測とも呼ぶ。インター予測では、参照ピクチャの再構築画像ブロックに基づいて（必要であれば画素補間を用いて）、インター予測信号が生成される。【０００７】
次に、図15を参照して、ディジタル化された映像の各フレームの各CUを入力画像としてビットストリームを出力する一般的な映像符号化装置の構成と動作を説明する。【０００８】
図15に示す映像符号化装置100Aは、周波数変換器101 、量子化器102 、エントロピー符号化器103 、逆周波数変換／逆量子化器104 、バッファ105 、イントラ予測器1060、インター予測器107 およびスイッチ110 を備える。【０００９】
イントラ予測器1060およびインター予測器107 は、CUの入力画像信号に対する予測信号を生成する。イントラ予測器1060は、イントラ予測に基づいて予測信号を生成する。インター予測器107 は、インター予測に基づいて予測信号を生成する。【００１０】
映像符号化装置100Aに入力された画像は、スイッチ110 を介してイントラ予測器1060またはインター予測器107 から供給される予測画像を減じられた後、予測誤差画像として周波数変換器101 に入力される。【００１１】
周波数変換器101 は、入力画像信号から予測信号を減じた予測誤差画像を周波数変換する。【００１２】
量子化器102 は、周波数変換された予測誤差画像（係数画像）を量子化する。エントロピー符号化器103 は、予測パラメータおよび係数画像をエントロピー符号化して、ビットストリームを出力する。【００１３】
逆周波数変換／逆量子化器104 は、係数画像を逆量子化する。さらに、逆周波数変換／逆量子化器104 は、逆量子化した係数画像を逆周波数変換する。逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測信号が加えられて、バッファ105 に供給される。バッファ105 は、再構築画像を格納する。【００１４】
映像符号化装置から出力されたビットストリームは、映像復号装置に伝達される。映像復号装置は、復号処理を行って、動画像を復元する。図16は、一般的な映像符号化装置が出力したビットストリームを復号し復号映像を得る一般的な映像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。図16を参照して、一般的な映像復号装置の構成と動作を説明する。【００１５】
図16に示す映像復号装置200Aは、エントロピー復号器203 、逆周波数変換／逆量子化器204 、バッファ205 、イントラ予測器2060、インター予測器207 およびスイッチ210 を備える。【００１６】
エントロピー復号器203 は、入力されたビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号器203 は、量子化係数画像を逆周波数変換／逆量子化器204 に供給し、予測パラメータをスイッチ210 に供給する。【００１７】
逆周波数変換／逆量子化器204 は、入力された量子化係数画像を逆量子化して、係数画像として出力する。さらに、逆周波数変換／逆量子化器204 は、係数画像を周波数領域から空間領域に変換し、予測誤差画像として出力する。予測誤差画像は、スイッチ210 から供給される予測画像と加算されて、復号画像となる。復号画像は、出力画像として映像復号装置200Aから出力され、また、バッファ205 及びイントラ予測器2060に入力される。【００１８】
バッファ205 は、過去に復号された画像を参照画像として蓄積する。イントラ予測器2060は、現在復号中の画像内において過去に復号された、隣接する再構築画像から復号処理対象の画像を予測して予測画像を生成する。インター予測器207 は、バッファ205 から供給される参照画像に基づいて予測画像を生成する。【００１９】
次に、画像の輝度成分（輝度信号）と色差成分（色差信号）を説明する。【００２０】
CTU は、輝度成分の符号化ブロック（CTB ：Coding Tree Brock ）と、それに対応する色差成分のCTB とで構成される。また、HEVC（High Efficiency Video Coding）では、輝度成分および色差成分の解像度として、図17に示すような、4:2:0 、4:2:2 および4:4:4 が規定されている。図17において、Ｎは画素数を示す。図17に示すように、4:2:0 では、色差信号のU 成分およびV 成分の画素数は、水平方向および垂直方向において、輝度成分Y の画素数の１／２である。4:2:2 では、色差信号のU 成分およびV 成分の画素数は、水平方向において、輝度成分Y の画素数の１／２である。4:4:4 では、色差信号のU 成分およびV 成分の画素数は、水平方向および垂直方向において、輝度成分Y の画素数と同じである。なお、HEVC（High Efficiency Video Coding）では、イントラ予測では、U 成分の予測モード（予測方向）とV 成分の予測モードは同じである。【００２１】
また、HEVCでは、映像符号化装置は、色差成分の予測モードがCU内の左上の輝度PUの予測モードと同一であるか否かをシグナリングできる。すなわち、映像符号化装置は、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて、色差成分を予測符号化できる。そして、映像符号化装置は、輝度成分の予測モードと色差成分の予測モードとが同一でない場合には、輝度成分に対して所定の予測モードを適用できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting: Geneva, CH, 27 April - 7 May 2012
【非特許文献２】Jianle Chen, Vadim Seregin, Woo-Jin Han, Jungsun Kim, and Byeongmoon Jeon, "CE6.a.4: Chroma intra prediction by reconstructed luma samples", JCTVC-E266, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 5th Meeting: Geneva, 16-23 March, 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
HEVCでは、U 成分の予測方向（勾配）とV 成分の予測方向は同じであるから、U 成分とV 成分の各々に適したイントラ予測を行えないという課題がある。U 成分に適した予測モードが、V 成分にも適するとは限らない。よって、映像信号の符号化効率が低下するという課題がある。例えば、予測モードがV 成分に適していない場合には、V 成分の符号量が増加する。この課題は、色差成分の画素数が多くなる4:2:2 および4:4:4 でより顕著になる。【００２４】
本発明は、色差成分の符号化効率を高めることができる映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法及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】
【００２５】
本発明による映像符号化装置は、処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化する第１色差イントラ予測モード符号化手段と、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化する第２色差イントラ予測モード符号化手段とを備えることを特徴とする。【００２６】
本発明による映像復号装置は、復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号する第１色差イントラ予測モード復号手段と、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号する第２色差イントラ予測モード復号手段とを備えることを特徴とする。【００２７】
本発明による映像符号化方法は、処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備える映像符号化装置で実行される映像符号化方法であって、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化し、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化することを特徴とする。【００２８】
本発明による映像復号方法は、復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備える映像復号装置で実行される映像復号方法であって、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号し、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号することを特徴とする。【００２９】
本発明による映像符号化プログラムは、処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備えるコンピュータに、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを符号化させ、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを符号化させることを特徴とする。【００３０】
本発明による映像復号プログラムは、復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段を備えるコンピュータに、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードを復号させ、第１の色差成分のイントラ予測モードに応じて第２の色差成分のイントラ予測モードを復号させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、色差成分の符号化効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施形態の映像符号化装置を示すブロック図である。
【図２】色差成分の予測モードの説明図である。
【図３】色差成分のイントラ予測モードの説明図である。
【図４】映像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】Sequence parameter set RBSP syntaxを示す説明図である。
【図６】Coding unit シンタクスを示す説明図である。
【図７】Coding unit シンタクスを示す説明図である。
【図８】色差成分のイントラ予測モードの変形例を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態の映像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】映像復号装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】プログラムを用いた情報処理システムの例を示すブロック図である。
【図１２】本発明による映像符号化装置の主要部を示すブロック図である。
【図１３】本発明による映像復号装置の主要部を示すブロック図である。
【図１４】33種類の角度イントラ予測の例を示す説明図である。
【図１５】一般的な映像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】一般的な映像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】輝度成分および色差成分の解像度を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
実施形態１．
図1 は、映像符号化装置100 の第１の実施形態を示すブロック図である。図1 を参照して、ディジタル化された映像の各フレームを入力画像としてビットストリームを出力する第1 の実施形態の映像符号化装置100 の構成を説明する。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の映像符号化装置100 は、図15に示された一般的な映像符号化装置100Aと同様に、周波数変換器101 、量子化器102 、エントロピー符号化器103 、逆周波数変換／逆量子化器104 、バッファ105 、イントラ予測器106 、インター予測器107 およびスイッチ110 を備える。映像符号化装置100 は、さらに、符号化制御器109 を備える。なお、イントラ予測器106 は、図15に示されたイントラ予測器1060の機能に加えて、U 成分の予測モードと異なる予測モードでV 成分のイントラ予測を行う機能を有する。
【００３５】
周波数変換器101 、量子化器102、エントロピー符号化器103 、逆周波数変換／逆量子化器104 、バッファ105 、インター予測器107 およびスイッチ110 は、図15に示されたそれらと同じであるから、以下、主として、イントラ予測器106 と符号化制御器109 の動作を説明する。
【００３６】
図2 は、色差成分の予測モードの説明図である。図2 において、(A) は、図15に示された背景技術に基づく映像符号化装置において色差成分に適用される予測モードを示す。(B) は、本実施形態において色差成分に適用される予測モードを示す。
【００３７】
図2(A)に示すように、背景技術に基づく映像符号化装置は、V 成分の予測モードはU 成分の予測モードと同じである。なお、図2 に示されているintra_luma_pred_modeは、輝度成分の予測モードを示す。intra_chroma_pred_modeおよびintra_second_chroma_pred_mode は、色差成分の予測モードを示す。図2 (B)に示されているように、本実施形態では、V 成分の予測モードはU 成分の予測モードとは別に規定される。
【００３８】
図3 は、本実施形態の映像符号化装置における色差成分のイントラ予測モードの説明図である。以下、U 成分の予測モードを第１色差イントラ予測モードと呼び、V 成分の予測モードを第２色差イントラ予測モードと呼ぶことがある。しかし、V 成分の予測モードがU 成分の予測モードとは独立して規定されればよいので、V 成分の予測モードを第１色差イントラ予測モードに対応付け、U 成分の予測モードを第２色差イントラ予測モードに対応付けてもよい。
【００３９】
本実施形態では、U 成分に対して好適なイントラ予測モードとV 成分に対して好適なイントラ予測モードが同一となる確率が高い傾向を考慮して、第１色差イントラ予測モードと同一の第２色差イントラ予測モードのシンタクスに対して1 bit の符号0 を割り当てる。
【００４０】
また、第１色差イントラ予測モードと同一でない第２色差イントラ予測モードに対して3 bit の符号を割り当てる。0 (DC)， 26 (垂直方向) ，10 (水平方向) ，1 (Planar)，および34 (右斜め45゜方向) のイントラ予測モードが一様に分布する傾向があるので、それらに、3 bit の符号が割り当てられる。これらのイントラ予測モードは出現の可能性が比較的高い予測モードである。なお、図3 において、x は、0 , 26 , 10 , 1以外を示す。また、34の予測モードは、出現の可能性が比較的高い（例えば、0 , 26 , 10 , 1以外の予測モードよりも高い）予測モードである。
【００４１】
具体的には、右斜め45°方向の第２色差イントラ予測モードのシンタクス(=34) に対して、3 bit の符号 100, 101, 110, 111のいずれかが、第１色差イントラ予測モード0 , 26 , 10 , 1のシンタクスに応じて割り当てられる。その他の第２色差イントラ予測モード0, 26, 10, 1 のシンタクスには、3 bit の符号100, 101, 110, 111のいずれかが割り当てられる。
【００４２】
なお、図3 には、0 (DC)， 26 (垂直方向) ，10 (水平方向) ，1 (Planar)，および34 (右斜め45゜方向) の5 (=22+1) 個のイントラ予測モードを、第１色差イントラ予測モードと同一でない第２色差イントラ予測モードとして用いる例が示されている。しかし、任意のN (=2M+1) 個（N は、2 以上の自然数）のイントラ予測モードを、第１色差イントラ予測モードと同一でない第２色差イントラ予測モードとして用いることも可能である。
【００４３】
具体的には、発生頻度が高いN 個のイントラ予測モードを選定し、それぞれに(M+1)bit（M は、N 個を２進数で表現可能なbit 数）の固定量の符号を割り当てる。より具体的には、選定されたN 個のうち1 個(N-2M) の第２色差イントラ予測モードのシンタクスに対して、(M+1) bitの符号語のいずれかが、選定されたN 個のうち2M個のイントラ予測モードと同一の第１色差イントラ予測モードのシンタクスに応じて割り当てられる。また、選定されたN 個のうち2M個の第２色差イントラ予測モードのそれぞれのシンタクスに対して(M+1) bitの符号語のいずれかが割り当てられる。
【００４４】
次に、図4 のフローチャートを参照して、イントラ予測器106 と符号化制御器109 の色差成分の処理を説明する。
【００４５】
イントラ予測器106 は、各予測モードについてU 成分の予測画素を計算する（ステップS101）。すなわち、イントラ予測器106 は、予測モードの探索を行う。そして、イントラ予測器106 は、コストを最小にするU 成分の予測モードを決定する（ステップS102）。輝度成分の予測モードとU 成分の予測モードとが同一でない場合には、符号化制御器109 は、決定されたU 成分の予測モードに関するシンタクス要素を記述する（ステップS103）。
【００４６】
次いで、イントラ予測器106 は、各予測モードについてV 成分の予測画素を計算する（ステップS104）。すなわち、イントラ予測器106 は、予測モードの探索を行う。そして、イントラ予測器106 は、コストを最小にするV 成分の予測モードを決定する（ステップS105）。符号化制御器109 は、V 成分の予測モードがU 成分の予測モードと同じであるか否か判定する（ステップS106）。同じである場合には、符号化制御器109 は、V 成分のシンタクス要素に符号0 を割り当てる（ステップS107）。
【００４７】
同じでない場合には、符号化制御器109 は、ステップS105の処理で決定されたV 成分のシンタクス要素に対して、U 成分の予測モードに対応する符号（または、V 成分の予測モードを特定可能な符号）を割り当てる（ステップS108：図3 参照）。
【００４８】
エントロピー符号化器103 は、予測モードに関するシンタクスを含む予測パラメータをエントロピー符号化する。
【００４９】
図5 は、エントロピー符号化器103 が出力するSequence parameter set RBSP syntaxの例を示す説明図である。
【００５０】
図5 に示すSequence parameter set RBSP syntaxにおいて、intra_second_chroma_pred_mode_enable_flag には、0 または1 が記述される。
【００５１】
Coding unit シンタクスは、図6 および図7 に示すようにシグナリングされる。Sequence parameter set RBSP syntaxにおいてintra_second_chroma_pred_mode_enable_flag に1 が記述された場合、Coding unit シンタクスにおいて、intra_second_chroma_pred_mode に、図3 に例示されたような符号が記述される。
【００５２】
ところで、非特許文献２に、同じ符号化単位の輝度成分（輝度信号：luma信号）と色差成分（色差信号：chroma信号）との相互相関を活用した、新しい色差信号予測（以下、intra_chromaFromLuma予測または線形予測モードと呼ぶ。）技術が開示されている。非特許文献２における8.3.3.1.8 節Specification of Intra_FromLuma prediction mode に、intra_chromaFromLuma予測の具体的な動作ステップが記載されている。以下、その概要を示す。
【００５３】
（ステップ1 ）再構築した輝度信号 predSamples[ x, y ] を水平2 画素ごとに、垂直方向に1/2 にダウンサンプルしたダウンサンプル輝度信号pY'[ x, y ](x = -1..nS-1 , y = -1..nS-1 )を式（1 ）で計算する。
【００５４】
pY'[ x, y ] = ( recSamplesL[ 2x, 2y ] + recSamplesL[ 2x, 2y+1 ] ) >> 1   ・・・式（1 ）
ただし、nSは色差信号（色差ブロック信号）の幅である（つまり、処理に必要な再構築輝度信号（色差ブロック信号）の幅は、2+2*nSとなる）。
【００５５】
（ステップ2 ）pY'[ x, y ](x, y = -1..nS-1)と再構築した色差信号 p[ x, y ] (x=-1, y=0,...nS-1 およびx=0,...nS-1, y=-1)に基づいて、ブロックの境界のダウンサンプル輝度信号の総和L 、ブロックの境界の色差信号の総和C 、ブロックの境界のダウンサンプル輝度信号の２乗和S およびブロックの境界のダウンサンプル輝度信号とブロックの境界の色差信号を乗じた値の和X を計算する。
【００５６】
（ステップ3 ）L 、C 、S およびX に基づいて、ブロックの境界のダウンサンプル輝度信号（pY' ）からブロックの境界の色差信号（y ）を線形予測する線形予測係数a とb を計算する。線形予測の予測誤差の２乗和Σ(y - a*pY' - b)2を最小にする線形予測係数a とb を計算する。
【００５７】
（ステップ4 ）計算したa およびb に基づいて、ブロック内のダウンサンプル輝度信号pY'[ x, y ] からブロック内の色差予測信号predSamples[ x, y ](x, y = -1..nS-1)を以下の式（2 ）で計算する。
【００５８】
predSamples[ x, y ] = a * pY'[ x, y ] + b   ・・・式（2 ）
【００５９】
なお、イントラ予測器106 が、色差信号の予測モードとして線形予測モードを使用するときには、処理対象ブロックのU 成分の予測とV 成分の予測とがそれぞれ独立に最適化される。U 成分とV 成分で独立に最適化された重み係数a とオフセット係数b に基づいて、U 成分とV 成分が輝度成分からそれぞれ線形予測されるためである。
【００６０】
イントラ予測器106 が使用するイントラ予測モードに線形予測モードを含める場合には、例えば、Sequence parameter set RBSP syntaxに、線形予測モードの有効を示すchroma_pred_from_luma_enabled_flagの1 を記述する。この場合、符号化制御器109 は、ある処理対象ブロックのU成分のintra_chroma_pred_modeが線形予測モードである場合、該処理対象ブロックのCoding unit シンタクスにおいて、V 成分のintra_second_chroma_pred_mode をシグナリングさせない。すなわち、エントロピー符号化器103 は、予測モードとして線形予測モードも使用する場合には、V 成分の予測モードに関する符号化を実行しない。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態では、映像符号化装置100 は、Y 成分のイントラ予測モードに基づいてU 成分のイントラ予測モードを符号化し、U 成分のイントラ予測モードに基づいてV 成分の色差イントラ予測モードを符号化して映像復号装置に伝送することが可能であるから、V 成分の符号量の増加を抑制することができる。
【００６２】
実施形態１の変形例．
イントラ予測器106 が使用するイントラ予測モードに線形予測モードを含める場合には、例えば、Sequence parameter set RBSP syntaxに、線形予測モードの有効を示すchroma_pred_from_luma_enabled_flagの1 を記述する。この場合、符号化制御器109 は、ある処理対象ブロックのU 成分のintra_chroma_pred_modeが線形予測モードである場合、該処理対象ブロックのCoding unit シンタクスにおいて、V 成分のintra_second_chroma_pred_mode をシグナリングさせない代わりに、以下の処理を行ってもよい。すなわち、符号化制御器109 は、3bitの符号が割り当てられている予測モードのいずれかに、この線形予測モードを割り当ててシグナリングしてもよい。この形態は、例えば図8 の説明図で示される。
【００６３】
実施形態２．
第２の実施形態は、第１の実施形態の映像符号化装置が生成したビットストリームを復号する映像復号装置の実施形態である。
【００６４】
図9 は、第２の実施形態の映像復号装置200 の構成を示すブロック図である。図9 に示すように、本実施形態の映像復号装置200 は、図16に示された一般的な映像復号装置200Aと同様に、エントロピー復号器203 、逆周波数変換／逆量子化器204 、バッファ205 と、イントラ予測器206 、インター予測器207 およびスイッチ210 を備える。映像復号装置200 は、さらに、復号制御器209 を備える。なお、イントラ予測器206 は、図16に示されたイントラ予測器2060の機能に加えて、U 成分の予測モードと異なる予測モードでV 成分のイントラ予測を行う機能を有する。
【００６５】
エントロピー復号器203 、逆周波数変換／逆量子化器204 、バッファ205 と、インター予測器207 およびスイッチ210 は、図16に示されたそれらと同じであるから、以下、主として、イントラ予測器206 と復号制御器209 の動作を説明する。
【００６６】
図10のフローチャートを参照して、イントラ予測器206 と復号制御器209 の色差成分の処理を説明する。
【００６７】
イントラ予測器206 は、輝度成分の予測モードと色差成分の予測モードとが同一でない場合には、エントロピー復号器203 が復号した予測パラメータに含まれるU 成分の予測モードに基づいて色差成分のU 成分の予測を行う（ステップS201）。なお、イントラ予測器206 は、輝度成分の予測モードと色差成分の予測モードとが同一であることがシグナリングされたときには、U 成分の予測モードとして、輝度成分の予測モードと同じ予測モードを適用する。
【００６８】
次いで、復号制御器209 は、エントロピー復号器203 が復号したintra_second_chroma_pred_mode_enable_flag が0 であるか否か判定する（ステップS202）。intra_second_chroma_pred_mode_enable_flag が0 であるときには、復号制御器209 は、U 成分の予測モードと同じ予測モードでV 成分を予測復号することを示す情報をイントラ予測器206 に供給する。イントラ予測器206 は、その情報に従って、U 成分の予測モードと同じ予測モードに基づいてV 成分の予測を行う（ステップS203）。intra_second_chroma_pred_mode_enable_flag が1 であるときには、復号制御器209 は、エントロピー復号器203 が復号した予測パラメータに含まれるintra_second_chroma_pred_mode の内容で特定される予測モードをイントラ予測器206 に伝達する。イントラ予測器206 は、intra_second_chroma_pred_mode の内容に従って、V 成分の予測を行う（ステップS204）。
【００６９】
なお、上述したように、intra_second_chroma_pred_mode には、U 成分の予測モードに対応する符号（例えば、予測モード34に対応する符号）、またはV 成分の予測モードを特定可能な符号（例えば、予測モード0,1,10または26に対応する符号）が記述されている。
【００７０】
また、本実施形態では、U 成分の予測モードとして線形予測モードが適用された場合、すなわち、シグナリングされたSequence parameter set RBSP syntaxにおいて、chroma_pred_from_luma_enabled_flagに1 が記述されている場合には、U成分のintra_chroma_pred_modeが線形予測モードである処理対象ブロックにおいて、V成分のintra_second_chroma_pred_modeを復号しない。その場合、intra_second_chroma_pred_mode は映像符号化装置から伝送されないからである。従って、エントロピー復号器203 は、U 成分のイントラ予測モードが線形予測モードである場合には、V 成分のイントラ予測モードを復号しない。すなわち、予測モードとして線形予測モードも使用される場合には、エントロピー復号器203 は、V 成分のイントラ予測モードを復号しない。具体的には、復号制御器209 は、Sequence parameter set RBSP syntaxにおいて、chroma_pred_from_luma_enabled_flagに1 が記述されている場合、 U 成分のイントラ予測モードが線形予測モードでない処理対象ブロックにおいて、エントロピー復号器203 が復号した予測パラメータに含まれるintra_second_chroma_pred_mode の内容で特定される予測モードをイントラ予測器206 に伝達する。U 成分のイントラ予測モードが線形予測モードである処理対象ブロックにおいて、V 成分の予測に線形予測モードが用いられていると特定する。その場合、イントラ予測器206 は、V 成分を、線形予測モードの規定（例えば、非特許文献２参照）に従って予測復号する。
【００７１】
以上に説明したように、本実施形態では、映像復号装置200 は、U 成分のイントラ予測モードに基づいて、V 成分に適した予測モードでV 成分に関する予測復号を行うことができるので、符号量の増加が抑制される。
【００７２】
実施形態２の変形例１．
U 成分の予測モードとして線形予測モードが適用された場合、すなわち、シグナリングされたSequence parameter set RBSP syntaxにおいて、chroma_pred_from_luma_enabled_flagに1 が記述されている場合に、エントロピー復号器203 は、以下の処理を実行してもよい。すなわちエントロピー復号器203 は、intra_second_chroma_pred_modeを含む予測パラメータを復号する。そして復号制御器209 は、エントロピー復号器203 が復号した予測パラメータに含まれるintra_second_chroma_pred_mode の内容で特定される予測モードをイントラ予測器206 に伝達する。ここで、intra_second_chroma_pred_mode の内容で特定される予測モードとは、線形予測モードのことである。イントラ予測器206 は、intra_second_chroma_pred_mode の内容を用いて、V 成分を、線形予測モードの規定（例えば、非特許文献２参照）に従って予測復号する。
【００７３】
なお、上記の各実施形態を、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
【００７４】
図11に示す情報処理システムは、プロセッサ1001、プログラムメモリ1002、映像データを格納するための記憶媒体1003およびビットストリームを格納するための記憶媒体1004を備える。記憶媒体1003と記憶媒体1004とは、別個の記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体からなる記憶領域であってもよい。記憶媒体として、ハードディスク等の磁気記憶媒体を用いることができる。
【００７５】
図11に示された情報処理システムにおいて、プログラムメモリ1002には、図1 ，図9 のそれぞれに示された各ブロック（バッファのブロックを除く）の機能を実現するためのプログラムが格納される。そして、プロセッサ1001は、プログラムメモリ1002に格納されているプログラムに従って処理を実行することによって、図1 ，図9 のそれぞれに示された映像符号化装置または映像復号装置の機能を実現する。
【００７６】
図12は、本発明による映像符号化装置の主要部を示すブロック図である。図12に示すように、本発明による映像符号化装置は、処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測部11（図1 に示す実施形態では、イントラ予測器106 で実現される。）と、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードである第１色差イントラ予測モードを符号化する第１色差イントラ予測モード符号化部12（図1 に示す実施形態では、エントロピー符号化器103 と符号化制御器109 とで実現される。）と、第１色差イントラ予測モードに基づいて第２の色差成分のイントラ予測モードである第２色差イントラ予測モードを符号化する第２色差イントラ予測モード符号化部13（図1 に示す実施形態では、エントロピー符号化器103 と符号化制御器109 とで実現される。）とを備える。
【００７７】
図13は、本発明による映像復号装置の主要部を示すブロック図である。図13に示すように、本発明による映像復号化装置は、復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測部21（図9 に示す実施形態では、イントラ予測器206 で実現される。）と、輝度成分のイントラ予測モードに基づいて第１の色差成分のイントラ予測モードである第１色差イントラ予測モードを復号する第１色差イントラ予測モード復号部22（図9 に示す実施形態では、エントロピー復号器203 と復号制御器209 とで実現される。）と、第１色差イントラ予測モードに基づいて第２の色差成分のイントラ予測モードである第２色差イントラ予測モードを復号する第２色差イントラ予測モード復号部23（図9 に示す実施形態では、エントロピー復号器203 と復号制御器209 とで実現される。）とを備える。
【００７８】
上記の実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載されうるが、本発明の構成は以下の構成に限定されない。
【００７９】
（付記１）処理対象ブロックを、隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、色差成分のうちの第１の色差成分のイントラ予測モードと第２の色差成分のイントラ予測モードと同じか否かを特定するための情報をシグナリングし、それらが異なる場合に前記第２の色差成分のイントラ予測モードを示す情報をシグナリングするシグナリング手段とを備えることを特徴とする映像符号化装置。
【００８０】
（付記２）前記シグナリング手段は、前記第２の色差成分のイントラ予測モードが前記第１の色差成分のイントラ予測モードと同じである場合には、1 bitのシグナリング要素を記述する付記１の映像符号化装置。
【００８１】
（付記３）前記シグナリング手段は、前記第２の色差成分のイントラ予測モードが前記第１の色差成分のイントラ予測モードと異なる場合には、前記第２の色差成分のイントラ予測モードを特定可能な情報をシグナリングする付記２の映像符号化装置。
【００８２】
（付記４）復号処理対象ブロックを隣接する再構築画像に基づいて予測するイントラ予測手段と、色差成分のうちの第１の色差成分のイントラ予測モードが第２の色差成分のイントラ予測モードと同じであることを示す情報がシグナリングされた場合に、前記イントラ予測手段に、前記第２の色差成分について、前記第１の色差成分のイントラ予測モードと同じ予測モードで予測を行わせる予測モード情報判定手段とを備えることを特徴とする映像復号装置。
【００８３】
（付記５）前記予測モード情報判定手段は、前記第２の色差成分のイントラ予測モードが前記第１の色差成分のイントラ予測モードと異なることを示す情報がシグナリングされた場合に、前記イントラ予測手段に、前記第２の色差成分について、シグナリングされた前記第２の色差成分のイントラ予測モードを特定可能な情報に基づいて予測を行わせる付記４の映像復号装置。
【００８４】
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８５】
この出願は、２０１３年７月１９日に出願された日本特許出願２０１３−１５０２４３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００８６】
11    イントラ予測部
12    第１色差イントラ予測モード符号化部
13    第２色差イントラ予測モード符号化部
21    イントラ予測部
22    第１色差イントラ予測モード復号部
23    第２色差イントラ予測モード復号部
100   映像符号化装置
101   周波数変換器
102   量子化器
103   エントロピー符号化器
104   逆周波数変換／逆量子化器
105   バッファ
106   イントラ予測器
107   インター予測器
109   符号化制御器
110   スイッチ
200   映像復号装置
203   エントロピー復号器
204   逆周波数変換／逆量子化器
205   バッファ
206   イントラ予測器
207   インター予測器
209   復号制御部
210   スイッチ
1001  プロセッサ
1002  プログラムメモリ
1003  記憶媒体
1004  記憶媒体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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2015008417.tif 000021
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