(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、
前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備え、
前記順位決定部は、前記イントラ予測モード候補として、所定の誤差指標の閾値よりも大きい前記誤差指標を与える前記参照ブロックのイントラ予測モードの順位を、所定のイントラ予測モード候補の順位よりも低くすること、を特徴とする
イントラ予測器。
【請求項２】
前記誤差指標取得部は、前記参照ブロックのそれぞれについて定めたイントラ予測モードに係る誤差指標の範囲内の値に前記誤差指標の閾値を可変に定めること
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】
前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数を可変長符号化して得られるビット列のビット数を取得すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のイントラ予測器。
【請求項４】
前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数のうち零以外の値を有する非零変換係数の数を取得すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のイントラ予測器。
【請求項５】
前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の二乗和を取得する請求項１または請求項２に記載のイントラ予測器。
【請求項６】
前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の絶対値和を取得する請求項１または請求項２に記載のイントラ予測器。
【請求項７】
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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備えるイントラ予測器、または
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のイントラ予測器と、
前記参照ブロックの復号画像を参照して所定の各イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行って得られる予測画像と前記対象ブロックの入力画像との誤差量に基づいて、いずれかの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と同一の前記イントラ予測モード候補の順位を判定する候補判定部と、
判定したイントラ予測モード候補の順位の情報を符号化する符号化部と、
を備える画像符号化装置。
【請求項８】
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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備えるイントラ予測器、または
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のイントラ予測器と、
イントラ予測モード候補の順位の情報を復号する復号部と、を備え、
復号された順位の前記イントラ予測モード候補と同一のイントラ予測モードを用いて得られる前記参照ブロックの予測画像を用いて前記対象ブロックの復号画像を生成する
ことを特徴とする画像復号装置。
【請求項９】
コンピュータに
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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、
前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備え、
前記順位決定部は、前記イントラ予測モード候補として、所定の誤差指標の閾値よりも大きい前記誤差指標を与える前記参照ブロックのイントラ予測モードの順位を、所定のイントラ予測モード候補の順位よりも低くすること、を特徴とする
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】
代表的な動画圧縮方式の一つとして、ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ／ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６５方式（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ−Ｈ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ２３００８  Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ／Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６５；以下、ＨＥＶＣ方式と呼ぶ）がある。ＨＥＶＣ方式では、イントラ予測においてＭＰＭ（Ｍｏｓｔ  Ｐｒｏｂａｂｌｅ  Ｍｏｄｅ）と呼ばれるイントラ予測モード候補のグループが用いられている。
【０００３】
ＨＥＶＣ方式のＭＰＭは、イントラ予測の対象ブロックごとに構成され、それぞれ３つのイントラ予測モードの候補（以下、イントラ予測モード候補と呼ぶ）を含む。原則として、ＭＰＭ内の３つのイントラ予測モード候補の０番目が対象ブロックの左の参照ブロック（以下、左ブロックと呼ぶ）のイントラ予測モード、１番目が対象ブロックの上の参照ブロック（以下、右ブロックと呼ぶ）のイントラ予測モード、２番目がプレーナモード、として定められている。但し、左ブロックや上ブロックが利用できない場合、左ブロックのイントラ予測モードと右ブロックのイントラ予測モードが一致している場合などの例外についても、ＭＰＭ内のイントラ予測モード候補とその順位が定められている。
【０００４】
また、ＨＥＶＣ方式では、イントラ予測モードの符号化ストリームには、（ａ）ＭＰＭ内のイントラ予測モードの使用の有無を示すフラグ、（ｂ）ＭＰＭ内の０番目のイントラ予測モード候補の使用の有無を示すフラグおよび（ｃ）ＭＰＭ内の１番目のイントラ予測モード候補の使用の有無を示すフラグが含まれる。符号化ストリームにおいて、フラグ（ａ）−（ｃ）が、その順序で配列される。フラグ（ｂ）およびフラグ（ｃ）は、フラグ（ａ）の値がｔｒｕｅである場合のみ存在し、フラグ（ｃ）は、フラグ（ｂ）の値がｆａｌｓｅである場合のみ存在する。従って、ＭＰＭ内のイントラ予測モード候補のうちＭＰＭ内の順位が０番目のイントラ予測モード候補が使用される場合には、フラグ（ａ）とフラグ（ｂ）が符号化ストリームに含まれる。つまり、イントラ予測モードの情報量は２ビットで済む。他方、１番目または２番目のイントラ予測モード候補が使用される場合には、符号化ストリームに含まれるフラグは、フラグ（ａ）、フラグ（ｂ）およびフラグ（ｃ）がいずれも符号化ストリームに含まれる。つまり、イントラ予測モードの符号化には３ビットの情報量が必要になる。従って、ＭＰＭを用いて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のＭＰＭ内の順位（以下、ＭＰＭ内順位、と呼ぶ）が符号化によって発生する符号化ストリームの発生情報量に影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０８１１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の符号化方式、例えば、ＨＥＶＣ方式や特許文献１に記載の符号化処理では、ＭＰＭの順位がイントラ予測モード候補の空間的な位置関係に基づいて定められていた。そのため、従来の符号化方式ではイントラ予測モードの符号化効率が必ずしも高くならないという課題が生じていた。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、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、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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備え、前記順位決定部は、前記イントラ予測モード候補として、所定の誤差指標の閾値よりも大きい前記誤差指標を与える前記参照ブロックのイントラ予測モードの順位を、所定のイントラ予測モード候補の順位よりも低くすること、を特徴とするイントラ予測器である。
［１］の構成によれば、入力画像との誤差量が最も小さくなる予測画像を与える代表イントラ予測モードが、順位が高いイントラ予測モード候補と一致する可能性が高くなる。そのため、イントラ予測モードの符号化に係るイントラ予測モード候補の数、即ちその符号化ビット数を少なくすることができる。また、所定の誤差指標の閾値より大きい誤差指標を与える参照画素に係るイントラ予測モードのイントラ予測モード候補の順位が、所定のイントラ予測モード候補よりも低くなる。そのため、イントラ予測モードの符号化において、より誤差指標が小さいイントラ予測モード候補が優先して利用される。そのため、参照ブロックに係るイントラ予測モードのみよりも、対象ブロックに係るイントラ予測モードの符号化において用いるイントラ予測モード候補の数、即ち符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１０】
［２］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記誤差指標取得部は、前記参照ブロックのそれぞれについて定めたイントラ予測モードに係る誤差指標の範囲内の値に前記誤差指標の閾値を可変に定めることを特徴とする。
［２］の構成によれば、イントラ予測モードの符号化において、定めた誤差指標の閾値に基づいて、参照画素に係るイントラ予測モードよりも誤差指標が小さい所定のイントラ予測モード候補を優先して利用するか否かが判定される。よって、常に一定の誤差指標の閾値よりも大きい誤差指標を与える参照ブロックのイントラ予測モードの順位を所定のイントラ予測モード候補の順位よりも低くするよりも、イントラ予測モードの符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１１】
［３］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数を可変長符号化して得られるビット列のビット数を取得することを特徴とする。
［３］の構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差のビット列のビット数の昇順に定められる。予測残差の大きさとしてそのビット数が少ないイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係るイントラ予測モードと一致する可能性が高くなるため、イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１２】
［４］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数のうち零以外の値を有する非零変換係数の数を取得することを特徴とする。
［４］の構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の非零変換係数の数が少ないイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係るイントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。そのため、イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１３】
［５］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の二乗和を取得する。
［５］の構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の二乗和が小さいイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係るイントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。よって、イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１４】
［６］本発明の一態様は、上述のイントラ予測器であって、前記誤差指標取得部は、前記誤差指標として前記予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の絶対値和を取得する。
［６］の構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の絶対値和が小さいイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係るイントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。よって、イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１５】
［７］本発明の一態様は、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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備えるイントラ予測器、または［１］から［６］のいずれかのイントラ予測器を備え、前記参照ブロックの復号画像を参照して所定の各イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行って得られる予測画像と前記対象ブロックの入力画像との誤差量に基づいて、いずれかの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と同一の前記イントラ予測モード候補の順位を判定する候補判定部と、判定したイントラ予測モード候補の順位の情報を符号化する符号化部と、を備える画像符号化装置である。
［７］の構成によれば、予測画像と入力画像との誤差量に基づいて選択されたイントラ予測モードと同一のイントラ予測モード候補の順位が高くなる。符号化に係るイントラ予測モード候補の数を少なくても済むので、イントラ予測モードの符号化ビット数を少なくすることができる。
【００１６】
［８］本発明の一態様は、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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備えるイントラ予測器、または［１］から［６］のいずれかのイントラ予測器と、イントラ予測モード候補の順位の情報を復号する復号部と、を備え、復号された順位の前記イントラ予測モード候補と同一のイントラ予測モードを用いて得られる前記参照ブロックの予測画像を用いて前記対象ブロックの復号画像を生成することを特徴とする画像復号装置である。
［８］の構成によれば、誤差指標の昇順に順序付けられたイントラ予測モード候補のうち、入力された順位のイントラ予測モード候補と同一のイントラ予測モードに基づく予測画像を用いて復号画像が生成される。そのため、より高い順位で符号化されたイントラ予測モードを、より少ない符号化ビット数で復号することができる。
【００１７】
［９］本発明の一態様は、コンピュータに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を用いて得られた前記参照ブロックの予測画像と、前記参照ブロックの入力画像との誤差指標を取得する誤差指標取得部と、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補として、前記参照ブロックについて定めたイントラ予測モードを用いるとき、前記イントラ予測モード候補の順位を前記誤差指標の昇順に定める順位決定部と、を備え、前記順位決定部は、前記イントラ予測モード候補として、所定の誤差指標の閾値よりも大きい前記誤差指標を与える前記参照ブロックのイントラ予測モードの順位を、所定のイントラ予測モード候補の順位よりも低くすること、を特徴とす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。
［９］の構成によれば、入力画像との誤差量が最も小さくなる予測画像を与える代表イントラ予測モードが、順位が高いイントラ予測モード候補と一致する可能性が高くなる。そのため、イントラ予測モードの符号化に係るイントラ予測モード候補の数、即ちその符号化ビット数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
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】
【００１９】
【図１】第１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】第１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】第１の実施形態に係る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】対象ブロックとその参照ブロックの例を示す図である。
【図５】イントラ予測モードの例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係るイントラ予測部の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係るＭＰＭ決定処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係るＭＰＭ決定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】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。
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。図１に示す例では、画像符号化装置１は、ＨＥＶＣ方式に係る画像符号化処理を行う画像符号化装置に、本実施形態に係るイントラ予測器の一例としてイントラ予測部１１０（後述）を適用してなる。
【００２１】
画像符号化装置１は、減算部１０１、直交変換部１０２、量子化部１０３、可変長符号化部１０４、逆量子化部１０５、逆直交変換部１０６、加算部１０７、ループフィルタ１０８、参照メモリ１０９、イントラ予測部１１０、インター予測部１１１および選択部１１２を含んで構成される。
【００２２】
減算部１０１には、ピクチャごとの入力画像が画像符号化装置１の外部から入力される。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。減算部１０１には、その時点における処理対象として着目される各対象ブロック内の予測画像が選択部１１２から入力される。以下、対象ブロック内の予測画像を予測画像ブロックと呼ぶ。対象ブロックは、その時点における処理対象として着目されるピクチャである対象ピクチャを分割してなる所定の大きさを有する領域である。ブロックの大きさは、ブロックサイズと呼ばれる。ブロックサイズは、例えば、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素、４×４画素のいずれかである。減算部１０１は、ブロックごとに対象ブロック内の入力画像である入力画像ブロックから予測画像ブロックを減算して残差画像ブロックを生成し、生成した残差画像ブロックを直交変換部１０２に出力する。
【００２３】
直交変換部１０２は、減算部１０１から入力される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し、算出した直交変換係数を量子化部１０３に出力する。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。
【００２４】
量子化部１０３は、直交変換部１０２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１０３は、算出した量子化直交変換係数を示す符号を可変長符号化部１０４と逆量子化部１０５に出力する。
【００２５】
可変長符号化部１０４は、量子化部１０３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から入力される代表イントラ予測モード情報およびインター予測部１１１から入力される動き情報を集約してデータ列を生成する。可変長符号化部１０４は、生成したデータ列について可変長符号化処理を行う。可変長符号化処理は、エントロピー符号化とも呼ばれる。可変長符号化処理により、入力される各種データの情報量が圧縮される。可変長符号化処理として、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。可変長符号化部１０４は、可変長符号化処理を行って得られたビット列からなる符号化データを画像符号化装置１の外部に出力する。イントラ予測部１１０からの予測モード情報については、後述する。
【００２６】
逆量子化部１０５は、量子化部１０３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って逆量子化直交変換係数を算出する。逆量子化部１０５は、算出した逆量子化直交変換係数を逆直交変換部１０６に出力する。
【００２７】
逆直交変換部１０６は、逆量子化部１０５から入力される逆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、直交変換部１０２が行った直交変換との逆演算である。逆直交変換部１０６は、復号残差画像ブロックを加算部１０７に出力する。
【００２８】
加算部１０７は、選択部１１２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１０７は、生成した復号画像ブロックをループフィルタ１０８とイントラ予測部１１０に出力する。復号画像ブロックは、符号化の処理を行って得られた復号済みの画像ブロックに相当する。
【００２９】
ループフィルタ１０８は、加算部１０７から入力される復号画像ブロックについて所定のフィルタ処理を行う要素フィルタを備え、フィルタ処理によって得られた復号画像ブロックを参照メモリ１０９に順次記憶する。よって、参照メモリ１０９には、対象ピクチャを含め、対象ピクチャから所定時間内における各時点のピクチャの復号画像が記憶される。
ループフィルタ１０８は、要素フィルタとしてデブロッキングフィルタ（ＤＦ：Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ  Ｆｉｌｔｅｒ）と画素適応オフセット（ＳＡＯ：Ｓａｍｐｌｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｆｆｓｅｔ）を含んで構成される。
【００３０】
イントラ予測部１１０には、ブロックごとに加算部１０７から復号画像ブロックが入力される。イントラ予測部１１０は、対象ピクチャの周囲の参照ブロック内の復号画像を参照して、複数の所定のイントラ予測モードのそれぞれについてイントラ予測を行う。参照ブロックとして、対象ブロックから所定範囲内の復号済みの復号画像ブロックが用いられる。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って対象ブロック内の予測画像を生成する。以下、対象ブロック内の予測画像をイントラ予測ブロックと呼ぶ。イントラ予測部１１０は、生成したイントラ予測ブロックを選択部１１２に出力する。
【００３１】
イントラ予測部１１０は、各イントラ予測モードについて生成されたイントラ予測画像ブロックと入力画像ブロックとの誤差量を算出する。イントラ予測部１１０は、複数のイントラ予測モードから取得した誤差量が最も小さい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。また、イントラ予測部１１０は、参照ブロックについて定めた代表イントラ予測モードとその誤差指標を取得する。ここで、誤差指標とは、参照ブロックにおける入力画像ブロックと予測画像ブロックとの差分である残差の大きさを示す指標値である。誤差指標は、対象ブロックにおける入力画像ブロックと予測画像ブロックとの差分である残差の大きさを示す誤差量と区別される。イントラ予測部１１０は、対象ブロックのイントラ予測モード候補として、参照ブロックについて定めた代表イントラ予測モードを用いるとき、イントラ予測モード候補の順位を誤差指標の昇順に定める。そして、イントラ予測部１１０は、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードと一致するイントラ予測モード候補の有無を判定する。イントラ予測部１１０は、一致すると判定したイントラ予測モード候補の順位の情報を含む代表イントラ予測モード情報を生成し、生成した代表イントラ予測モード情報を可変長符号化部１０４に出力する。イントラ予測部１１０の構成については、後述する。
【００３２】
インター予測部１１１には、外部から入力される入力画像の対象ブロックについて、参照メモリ１０９に記憶された所定の期間内のピクチャの復号画像を参照してブロックマッチングを行って動きベクトルを定める。所定の期間内におけるピクチャには、対象ピクチャよりも過去のピクチャと未来のピクチャが含まれる。ブロックマッチングにおいて、インター予測部１１１は、対象ブロックから所定範囲内の復号済みの復号画像に基づいて得られるインター予測画像ブロックの入力画像ブロックに対する誤差量を変位量ごとに算出する。インター予測部１１１は、誤差量が最も小さい変位量を動きベクトルとして定める。インター予測部１１１は、定めた動きベクトルを用いて参照ブロック内の復号画像について動き補償を行って対象ブロック内の予測画像を生成する。以下、対象ブロック内の予測画像をインター予測画像ブロックと呼ぶ。インター予測部１１１は、生成したインター予測画像ブロックを選択部１１２に出力する。インター予測部１１１は、定めた動きベクトルの情報を含む動き情報を可変長符号化部１０４に出力する。なお、対象ブロックについて定めた動きベクトルが、符号化済みの参照ブロックのいずれかについて定めた動きベクトルに等しい場合がある。その場合には、インター予測部１１１は、対象ブロックについて定めた動きベクトルと等しい動きベクトルを与える参照ブロックを特定する。そして、インター予測部１１１は、動きベクトルの情報に代えて、特定した参照ブロックの位置情報を動き情報に含める。
【００３３】
選択部１１２は、イントラ予測部１１０から入力されるイントラ予測画像ブロックとインター予測部１１１から入力されるインター予測画像ブロックを切り替え、切り替えによって選択された予測画像ブロックを減算部１０１と加算部１０７に出力する。
【００３４】
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。図１に示す例では、画像復号装置２は、ＨＥＶＣ方式に係る画像復号装置に、本実施形態に係るイントラ予測器の他の例としてイントラ予測部２０７（後述）を適用してなる。
【００３５】
画像復号装置２は、可変長復号部２０１、逆量子化部２０２、逆直交変換部２０３、加算部２０４、ループフィルタ２０５、参照メモリ２０６、イントラ予測部２０７およびインター予測部２０８を含んで構成される。逆量子化部２０２、逆直交変換部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１０５、逆直交変換部１０６および加算部１０７とそれぞれ同様である。
【００３６】
可変長復号部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。可変長復号部２０１は、入力される符号化データに含まれるビット列を可変長復号してブロックごとの量子化直交変換係数の符号、代表イントラ予測モード情報および動き情報を取得する。可変長復号方式は、符号化データの生成に用いられた可変長符号化方式に対応する可変長復号方式である。可変長復号部２０１は、各対象ブロックに係る量子化直交変換係数の符号、代表イントラ予測モード情報および動き情報を、それぞれ逆量子化部２０２、イントラ予測部２０７およびインター予測部２０８に出力する。
【００３７】
逆量子化部２０２には、可変長復号部２０１から入力される対象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、逆量子化直交変換係数を算出する。逆量子化部２０２は、算出した逆量子化直交変換係数を逆直交変換部２０３に出力する。
【００３８】
逆直交変換部２０３は、逆量子化部２０２から入力される対象ブロックの逆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。逆直交変換部２０３は、復号残差画像ブロックを加算部２０４に出力する。
【００３９】
加算部２０４には、イントラ予測部２０７から対象ブロックに係るイントラ予測画像ブロックまたはインター予測部２０８から対象ブロックに係るインター予測画像ブロックが予測画像ブロックとして入力される。加算部２０４は、予測画像ブロックと逆直交変換部２０３から入力される復号残差画像ブロックとを加算し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ループフィルタ２０５と画像復号装置２の外部に出力する。
【００４０】
ループフィルタ２０５は、加算部２０４から入力される対象ブロックに係る復号画像ブロックについて所定のフィルタ処理を行う要素フィルタとしてＤＦとＳＡＯを備え、フィルタ処理によって得られた復号画像ブロックを参照メモリ２０６に順次記憶する。よって、参照メモリ２０６には、対象ピクチャを含め、各時点のピクチャの復号画像が記憶される。
イントラ予測部２０７には、可変長復号部２０１から対象ブロックの代表イントラ予測モード情報が入力され、加算部２０４から復号画像ブロックが入力される。
【００４１】
イントラ予測部２０７は、対象ピクチャから所定範囲内の復号済みの参照ブロックについて定めた代表イントラ予測モードとその誤差指標を取得する。イントラ予測部２０７は、
対象ブロックのイントラ予測モード候補として、参照ブロックについて定めた代表イントラ予測モードを用いるとき、イントラ予測モード候補の順位を誤差指標の昇順に定める。
イントラ予測部２０７は、イントラ予測モード候補のうち、可変長復号部２０１から入力された代表イントラ予測モード情報が示す順位のイントラ予測モード候補を代表イントラ予測モードとして特定する。イントラ予測部２０７は、加算部２０４から入力された参照ブロックの復号画像ブロックを参照し、特定したイントラ予測モードを用いてイントラ予測を行って生成されるイントラ予測画像ブロックを加算部２０４に出力する。イントラ予測部２０７の構成については、後述する。
【００４２】
インター予測部２０８には、可変長復号部２０１から対象ブロックに係る動き情報が入力される。入力される動き情報が動きベクトルを示している場合には、インター予測部２０８は、その動きベクトルを用いて対象ブロックから所定範囲内の復号済みの復号画像について動き補償を行う。入力される動き情報が参照ブロックの位置情報を示している場合には、インター予測部２０８は、その位置情報で指定される参照ブロックの動きベクトルを用いて動き補償を行う。インター予測部２０８は、動き補償を行って得られるインター予測画像ブロックを加算部２０４に出力する。
【００４３】
（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、イントラ予測器１１００および候補判定部１１０７を含んで構成される。イントラ予測器１１００は、イントラ予測画像生成部１１０１、減算部１１０２、ＭＰＭ決定部１１０３およびイントラ予測モード情報生成部１１０６を含んで構成される。
【００４４】
イントラ予測画像生成部１１０１は、対象ブロックから所定の範囲内にある参照ブロック内の復号画像を参照して所定の複数のイントラ予測モードのそれぞれについてイントラ予測を行う。ＨＥＶＣ方式では、イントラ予測の処理単位となるブロックは、直交変換ならびに逆直交変換が行われる処理単位（ＴＵ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｕｎｉｔ；変換単位）に相当する。イントラ予測モードの数は、３５モードである。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イントラ予測画像ブロックを減算部１１０２と候補判定部１１０７に出力する。
【００４５】
減算部１１０２は、イントラ予測画像生成部１１０１から入力されたイントラ予測画像ブロックを入力画像ブロックから減算してイントラ予測モードごとの残差画像ブロックを生成する。減算部１１０２は、生成した残差画像ブロックを候補判定部１１０７に出力する。
【００４６】
ＭＰＭ決定部１１０３は、復号済みの各参照ブロックの誤差指標と代表イントラ予測モードに基づいてＭＰＭとＭＰＭ内順位を定める。ＭＰＭとは、複数のイントラ予測モードの一部のモードであるイントラ予測モード候補からなるグループである。ＭＰＭ内順位は、ＭＰＭに属するイントラ予測モード候補の順位である。ＨＥＶＣ方式では、図４に示すようにＭＰＭを決定する際に、対象ブロックＴの左隣のブロックＡと対象ブロックの上隣のブロックＢが用いられる。ＭＰＭ決定部１１０３は、誤差指標取得部１１０４とＭＰＭ順位決定部１１０５を含んで構成される。
【００４７】
誤差指標取得部１１０４は、参照ブロックＡ、Ｂそれぞれの誤差指標Ｄａ、Ｄｂをイントラ予測器１１００が備える記憶部（図示せず）から取得する。参照ブロックＡ、Ｂは、対象ブロックＴの左隣、上隣のブロックである。誤差指標は、対象ブロックに係る残差画像の誤差量に類似した傾向を示すと推測される指標値である。本実施形態では、誤差指標として対象ブロックに隣接する復号済みの各参照ブロックにおける残差の大きさを定量的に表す指標値が用いられる。誤差指標は、復号済みの残差画像ブロックから導出されるので画像符号化装置１のイントラ予測部１１０と画像復号装置２のイントラ予測部２０７のいずれにおいても取得可能である。残差画像ブロックは、参照ブロックＡ、Ｂのそれぞれについて、代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂを用いてイントラ予測を行って得られる。参照ブロックにおいて最も小さい誤差指標を与える代表イントラ予測モードは、参照ブロックに隣接している対象ブロックにおいても入力画像をより忠実に再現することができる信頼性の高いイントラ予測モードであると推測されるためである。
【００４８】
誤差指標として、例えば、次のいずれの種類の指標値が利用されてもよい。（１）量子化直交変換係数を示す符号を可変長符号化して得られるビット列のビット数、（２）量子化直交変換係数のうち零以外の値を有する非零変換係数の数、（３）量子化直交変換係数の直流成分、（４）量子化直交変換係数の二乗和、（５）量子化直交変換係数の絶対値和。画像符号化装置１では、（１）、（２）は、それぞれ可変長符号化部１０４、逆量子化部１０５から取得可能である。（３）−（５）は、いずれも逆直交変換部１０６から取得可能である。
【００４９】
（１）について、直交変換係数が小さくなると量子化直交変換係数は０または０に近似した整数値となり、二値化により０の値をとるビットが主となる。そのため、（１）の値が小さいほど、対象ブロックにおける当該代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モードによる予測残差が小さくなることが推測される。
（２）について、符号化対象となる直交変換係数が小さくなると量子化直交変換係数は０または０に近似した整数値となる。そのため、計数される（２）の値が小さいほど対象ブロックにおける予測残差が小さいことが推測される。
（３）は、画素ごとの画素値の対象ブロック内の平均値に相当する。（３）の値が小さいほど対象ブロックにおける当該代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モードによる予測残差が小さいことが推測される。
（４）は、空間周波数ごとの量子化直交変換係数の二乗値の対象ブロック内の総和に相当する。（４）の値が小さいほど対象ブロックにおける当該代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モードによる予測残差が小さいことが推測される。
（５）は、空間周波数ごとの量子化直交変換係数の絶対値の対象ブロック内の総和に相当する。（５）の値が小さいほど対象ブロックにおける当該代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モードによる予測残差が小さいことを示す。
【００５０】
誤差指標取得部１１０４は、候補判定部１１０７が過去の対象ブロック、つまり参照ブロックについて代表イントラ予測モードを定める過程で取得した誤差量またはその誤差量の算出過程で取得される指標値を誤差指標として採用してもよい。従って、参照ブロックの代表イントラ予測モードに係る誤差指標を算出するための処理を追加して行う必要がない。なお、無効なブロックの代表イントラ予測モードについては、誤差指標取得部１１０４は、算出されうる誤差指標の最大値よりも十分に大きい値Ｚを、当該代表イントラ予測モードに係る誤差指標として定める。例えば、誤差指標として非零変換係数の数を用いる場合には、誤差指標取得部１１０４は、誤差量Ｚとしてブロックサイズ内の画素数の２倍と設定してもよい。誤差指標取得部１１０４は、代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂそれぞれの誤差指標Ｄａ、ＤｂをＭＰＭ順位決定部１１０５に出力する。
【００５１】
ＭＰＭ順位決定部１１０５は、誤差指標取得部１１０４から入力されたブロックＡの代表イントラ予測モードＰａに係る誤差指標Ｄａ、ブロックＢの代表イントラ予測モードＰｂに係る誤差指標Ｄｂおよび所定のデフォルトＭＰＭに基づいて、ＭＰＭに属するイントラ予測モード候補とそれらの順位を定める。デフォルトＭＰＭとは、参照ブロックが無効である場合に設定されるイントラ予測モード候補、その他、参照ブロックのイントラ予測モード以外のイントラ予測モード候補として設定される所定のイントラ予測モード候補である。ＭＰＭ順位決定部１１０５は、定めたイントラ予測モード候補とそれらの順位の情報をイントラ予測モード情報生成部１１０６に出力する。
【００５２】
ＨＥＶＣ方式では、デフォルトＭＰＭとして、プレーナ（Ｐｌａｎａｒ）予測、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ；直流）予測および垂直方向参照、のいずれかもしくは組み合わせが用いられる。参照ブロックが無効である場合に設定されるイントラ予測モード候補は、ＤＣ予測である。参照ブロックが無効とは、参照ブロックについて利用可能な代表イントラ予測モードが存在しないことを意味する。参照ブロックが無効とは、例えば、当該参照ブロックが対象ピクチャ内に存在しないこと、当該参照ブロックがイントラ予測で符号化されていないこと、復号済みではないこと、当該参照ブロックが対象ブロックが属するスライスとは異なるスライスに存在すること、当該参照ブロックが対象ブロックが属するタイルとは異なるタイルに存在すること、または所定の特殊符号化モードとしてＩ＿ＰＣＭモードを用いて符号化されていること、が該当する。Ｉ＿ＰＣＭモードとは、画素毎の信号値を示す符号をそのまま出力する符号化モードである。
【００５３】
代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なり、かつ誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂ以下であるとき、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補を代表イントラ予測モードＰａと定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測候補を代表イントラ予測モードＰｂと定める。また、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なる場合であって、誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂより大きいとき、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補を代表イントラ予測モードＰｂと定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補を代表イントラ予測モードＰａと定める。
【００５４】
なお、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なる場合、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補を、ＨＥＶＣ方式と同様の手順を用いて定める。即ち、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂのいずれもプレーナ予測ではないとき、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補としてプレーナ予測と定める。さらに、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂのいずれもＤＣ予測ではないとき、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補としてプレーナ予測と定める。それ以外のとき、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測候補を垂直方向参照と定める。
【００５５】
代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが等しい場合において、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの各イントラ予測モード候補を、ＨＥＶＣ方式と同様の手順を用いて定める。即ち、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂがプレーナ予測もしくはＤＣ予測である場合には、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０、１、２番目のイントラ予測モード候補を、それぞれプレーナ予測、ＤＣ予測、垂直方向参照と定める。また、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが方向性予測である場合には、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０、１、２番目のイントラ予測モード候補を、それぞれ代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂと同じ参照方向のイントラ予測モード、代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂの参照方向とは左回りに隣接するイントラ予測モード、代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂの参照方向とは右回りに隣接するイントラ予測モード候補と定める。
【００５６】
無効な参照ブロックについては、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＨＥＶＣ方式と同様に、その代表イントラ予測モードをＤＣ予測と定める。即ち、ブロックＡが無効である場合には、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、代表イントラ予測モードＰａとしてＤＣ予測と定める。ブロックＢが無効である場合には、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、代表イントラ予測モードＰｂとしてＤＣ予測と定める。
【００５７】
イントラ予測モード情報生成部１１０６は、ＭＰＭ順位決定部１１０５から入力されるＭＰＭのイントラ予測モード候補とそれらの順位を示すイントラ予測モード情報を生成する。イントラ予測モード情報生成部１１０６は、生成したイントラ予測モード情報を候補判定部１１０７に出力する。
【００５８】
候補判定部１１０７には、イントラ予測モード情報生成部１１０６からイントラ予測モード情報が入力され、イントラ予測モードごとにイントラ予測画像生成部１１０１からイントラ予測画像ブロックと、減算部１１０２から残差画像ブロックとが入力される。候補判定部１１０７は、イントラ予測モードごとの残差の大きさを示す誤差量を算出し、算出した誤差量が最も小さいイントラ予測モードを対象ブロックの代表イントラ予測モードとして定める。候補判定部１１０７は、例えば、代表イントラ予測モードを定める際、レート−歪み最適化を行ってもよい。レート−歪み最適化とは、誤差量Ｊとして残差画像ブロックの量子化変換係数の二乗和または絶対値和と、その量子化変換係数のビット長と所定の定数λとの乗算値の和が最小となるイントラ予測モードを定める手法である。定数λは、量子化パラメータに基づいて定められる。量子化パラメータとして、直交変換係数の量子化幅が用いられる。候補判定部１１０７は、定めた代表イントラ予測モードに係る予測画像ブロックを、減算部１０１に選択部１１２を介して出力する。また、候補判定部１１０７は、その対象ブロックのインデックスと、定めた代表イントラ予測モードおよび誤差指標とを対応付けてイントラ予測器１１００の記憶部（図示せず）に記憶する。記憶されたイントラ予測モードと誤差指標は、対象ブロックが変更された後で、参照ブロックのイントラ予測モードと誤差指標として用いられる。
【００５９】
候補判定部１１０７は、イントラ予測モード情報生成部１１０６から入力されるイントラ予測モード情報が示すＭＰＭのイントラ予測モード候補に、定めた代表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、候補判定部１１０７は、代表イントラ予測モードと同一のイントラ予測モード候補の順位を特定する。そして、候補判定部１１０７は、代表イントラ予測モードがＭＰＭのイントラ予測モード候補に含まれていることを示すイントラ予測フラグと、特定した順位の番号とを示すビット列を代表イントラ予測モード情報として可変長符号化部１０４に出力する。
【００６０】
代表イントラ予測モードが、ＭＰＭのイントラ予測モード候補に含まれていないと判定するとき、候補判定部１１０７は、ＭＰＭのイントラ予測モード候補のモード番号を昇順に並び替える。複数のイントラ予測モードには、それぞれを識別するためのモード番号として０〜３４の整数値が設定されている。候補判定部１１０７は、代表イントラ予測モードのモード番号がＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、代表イントラ予測モードのモード番号を１減少させる。候補判定部１１０７は、減少させた代表イントラ予測モードのモード番号がＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、代表イントラ予測モードのモード番号をさらに１減少させる。候補判定部１１０７は、さらに減少させた代表イントラ予測モードのモード番号がＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、代表イントラ予測モードのモード番号をまたさらに１減少させる。そして、候補判定部１１０７は、代表イントラ予測モードのモード番号を採用予測モード番号として定める。これらの手順により、採用予測モード番号は、０〜３１のいずれかの値として表されるので、その情報量が５ビットに収まる。候補判定部１１０７は、代表イントラ予測モードがＭＰＭのイントラ予測モード候補に含まれないことを示すイントラ予測フラグと、採用予測モード番号とを示すビット列を代表イントラ予測モード情報として可変長符号化部１０４に出力する。
【００６１】
ＨＥＶＣ方式では、ＭＰＭのイントラ予測モード候補の番号を可変長符号化処理する際、二値化処理において切断ライス二値化（ＴＲ：Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｒｉｃｅ  Ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）方式が採用されている。ＴＲ方式は、０から最大値ｃＭａｘまでのいずれかの整数である入力値を二値化する一つの手法である。ＴＲ方式は、入力値と等しい数だけ冒頭に「１」の値を順次並べ、末尾に「０」を付加してなるビット列に変換する手法である。但し、入力値が最大値ｃＭａｘと等しい場合には、末尾の「０」が省略される。そのため、入力値が０からｃＭａｘ−１までのいずれかの値である場合には、入力値が小さいほどＴＲ方式によって生成されるビット列の符号量が少なくなる。ＭＰＭのイントラ予測モードの候補の数が３個である場合、最大値ｃＭａｘが２となるので、入力値となるイントラ予測モード候補の番号は０〜２のいずれかの値で表される。
【００６２】
従来のＨＥＶＣ方式では、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なる場合、誤差指標に関わらず代表イントラ予測モードＰａ、ＰｂがＭＰＭの１番目、２番目のイントラ予測モード候補として定められていた。
これに対し、本実施形態に係るＭＰＭ順位決定部１１０５は、誤差指標が小さい参照ブロックごとの代表イントラ予測モードほど、より順位が高い（番号の値が少ない）イントラ予測モード候補として定める。そのため、入力画像との誤差量が最も小さい予測画像ブロックを与える対象ブロックの代表イントラ予測モードが、順位が高いイントラ予測モード候補に一致する可能性が高くなる。つまり、代表イントラ予測モードと一致するイントラ予測モード候補の番号が小さくなるので二値化後の符号量が少なくなる。代表イントラ予測モードは、画像復号装置２において対象ブロック内の予測画像の生成に用いられる。
【００６３】
（イントラ予測モード）
次に、イントラ予測モードの例について説明する。ＨＥＶＣ方式では、３５種類のイントラ予測モードがある。イントラ予測モードは、それぞれ０〜３４のいずれかのモード番号を有する。３５種類のイントラ予測モードは、方向性予測、ＤＣ予測およびプレーナ予測に分類される。方向性予測は、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５（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５（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。
【００６４】
ＤＣ予測は、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。図５（ｂ）に示す例では、ＤＣ予測において参照される参照画素は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、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。図５（ｂ）において網掛けで塗りつぶされた領域Ｅｐは、対象ブロックの最上行および最左列を示す。ＤＣ予測のモード番号は、１である。
【００６５】
プレーナ予測は、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）ならびに対象画素の右斜め上（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。対象画素の画素値の算出に用いられる４個の参照画素は、図５（ｂ）において、一点破線の円で囲まれた黒丸で示されている。
【００６６】
（イントラ予測部）
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６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、イントラ予測器２０７０を含んで構成される。イントラ予測器２０７０は、ＭＰＭ決定部２０７１、イントラ予測モード情報生成部２０７４、候補判定部２０７５およびイントラ予測画像生成部２０７６を含んで構成される。
【００６７】
ＭＰＭ決定部２０７１は、ＭＰＭ決定部１１０３と同様に、復号済みの各参照ブロックの誤差指標と代表イントラ予測モードに基づいてＭＰＭとＭＰＭ内順位を定める。ＭＰＭ決定部２０７１は、誤差指標取得部２０７２とＭＰＭ順位決定部２０７３を含んで構成される。
【００６８】
誤差指標取得部２０７２は、対象ブロックに隣接する参照ブロックＡ、Ｂそれぞれの代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂと誤差指標Ｄａ、Ｄｂとをイントラ予測器２０７０が備える記憶部（図示せず）から取得する。誤差指標取得部２０７２は、誤差指標取得部１１０４が取得した誤差指標と同一の種類の誤差指標を取得する。なお、無効な参照ブロックの代表イントラ予測モードについては、誤差指標取得部２０７２は、誤差指標取得部１１０４と同様に、その誤差指標として算出されうる誤差指標の最大値よりも十分に大きい値Ｚに定める。誤差指標取得部２０７２は、代表イントラ予測モードＰａ、Ｐｂとそれぞれの誤差指標Ｄａ、ＤｂをＭＰＭ順位決定部２０７３に出力する。
【００６９】
ＭＰＭ順位決定部２０７３は、ＭＰＭ順位決定部１１０５と同様な手法で、誤差指標取得部２０７２から入力された代表イントラ予測モードＰａに係る誤差指標Ｄａ、代表イントラ予測モードＰｂに係る誤差指標Ｄｂおよび所定のデフォルトＭＰＭに基づいて、ＭＰＭに属するイントラ予測モード候補とそれらの順位を定める。ＭＰＭ順位決定部２０７３は、定めたイントラ予測モード候補とそれらの順位の情報をイントラ予測モード情報生成部２０７４に出力する。
【００７０】
ここで、ＭＰＭ順位決定部２０７３は、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なり、かつ誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂ以下であるとき、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補として代表イントラ予測モードＰａに定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測候補として代表イントラ予測モードＰｂに定める。また、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なる場合であって、誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂより大きいとき、ＭＰＭ順位決定部２０７３は、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補として代表イントラ予測モードＰｂに定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補として代表イントラ予測モードＰａに定める。
【００７１】
なお、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが異なる場合、ＭＰＭ順位決定部２０７３は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補を、ＨＥＶＣ方式と同様の手順を用いて定める。また、代表イントラ予測モードＰａと代表イントラ予測モードＰｂが等しい場合も、ＭＰＭ順位決定部２０７３は、ＭＰＭの各イントラ予測モード候補を、ＨＥＶＣ方式と同様の手順を用いて定める。無効な参照ブロックについて、ＭＰＭ順位決定部２０７３は、代表イントラ予測モードをＤＣ予測と定める。
【００７２】
イントラ予測モード情報生成部２０７４は、ＭＰＭ順位決定部２０７３から入力されるＭＰＭのイントラ予測モード候補とそれらの順位を示すイントラ予測モード情報として生成する。イントラ予測モード情報生成部２０７４は、生成したイントラ予測モード情報を候補判定部２０７５に出力する。
【００７３】
候補判定部２０７５には、可変長復号部２０１から対象ブロックの代表イントラ予測モード情報としてイントラ予測フラグとイントラ予測モードの候補の順位の番号もしくは採用予測モードの番号を示すビット列が入力される。また、候補判定部２０７５には、ＭＰＭ順位決定部２０７３からイントラ予測モード情報が入力される。候補判定部２０７５は、イントラ予測フラグに基づき代表イントラ予測モードがＭＰＭのイントラ予測モード候補に含まれていることを示すか否かを判定する。含まれていると判定するとき、候補判定部２０７５は、代表イントラ予測モード情報に含まれる番号が示す順位のイントラ予測モード候補を、イントラ予測モード情報が示すＭＰＭから選択する。候補判定部２０７５は、選択した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であると判定する。
【００７４】
代表イントラ予測モードがＭＰＭのイントラ予測モード候補に含まれていないと判定するとき、候補判定部２０７５は、ＭＰＭのイントラ予測モード候補のモード番号を昇順に並び替える。候補判定部２０７５は、イントラ予測モード情報に含まれる採用予測モード番号がＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、採用予測モード番号を１増加させる。候補判定部２０７５は、増加させた採用予測モード番号がＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、採用予測モード番号をさらに１増加させる。候補判定部２０７５は、さらに増加させた採用予測モード番号がＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補のモード番号以上であるとき、採用予測モード番号をまたさらに１増加させる。そして、候補判定部２０７５は、採用予測モード番号対象ブロックの代表イントラ予測モードとして定める。候補判定部２０７５は、定めた代表イントラ予測モードの情報をイントラ予測画像生成部２０７６に出力する。
【００７５】
イントラ予測画像生成部２０７６は、参照ブロック内の復号画像を参照し、候補判定部２０７５から入力された情報が示す代表イントラ予測モードを用いてイントラ予測を行う。イントラ予測画像生成部２０７６は、イントラ予測により生成されたイントラ予測画像ブロックを加算部２０４に出力する。
【００７６】
（ＭＰＭ決定処理）
次に、本実施形態に係るＭＰＭ決定処理について説明する。図７は、本実施形態に係るＭＰＭ決定処理を示すフローチャートである。以下の説明では、ＭＰＭ決定部１１０３がＭＰＭ決定処理の動作主体である場合を例にするが、ＭＰＭ決定部２０７１も図７に示す処理を行う。
【００７７】
（ステップＳ１０１）ＭＰＭ決定部１１０３の誤差指標取得部１１０４は、ブロックＡが無効であるか否かを判定する。無効であると判定するとき（ステップＳ１０１  ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理に進む。有効であると判定するとき（ステップＳ１０１  ＮＯ）、誤差指標取得部１１０４は、ブロックＡの代表イントラ予測モードＰａに係る誤差指標を取得し、ステップＳ１０３の処理に進む。
（ステップＳ１０２）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ブロックＡの代表イントラ予測モードＰａをＤＣ予測と定める。誤差指標取得部１１０４は、ブロックＡの誤差指標Ｄａを誤差指標の最大値Ｚと定める。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
【００７８】
（ステップＳ１０３）誤差指標取得部１１０４は、ブロックＢが無効であるか否かを判定する。無効であると判定するとき（ステップＳ１０３  ＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理に進む。有効であると判定するとき（ステップＳ１０３  ＮＯ）、誤差指標取得部１１０４は、ブロックＢの代表イントラ予測モードＰｂに係る誤差指標を取得し、ステップＳ１０５の処理に進む。
（ステップＳ１０４）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ブロックＢの代表イントラ予測モードＰｂをＤＣ予測と定める。誤差指標取得部１１０４は、ブロックＢの誤差指標Ｄｂを誤差指標の最大値Ｚと定める。その後、ステップＳ１０５の処理に進む。
【００７９】
（ステップＳ１０５）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ブロックＡの代表イントラ予測モードＰａとブロックＢの代表イントラ予測モードＰｂが異なるか否かを判定する。異なると判定するとき（ステップＳ１０５  ＹＥＳ）、ステップＳ１０６の処理に進む。異なら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。
【００８０】
（ステップＳ１０６）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、代表イントラ予測モードＰａに係る誤差指標Ｄａが代表イントラ予測モードＰｂに係る誤差指標Ｄｂ以下であるか否かを判定する。誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂ以下であると判定するとき（ステップＳ１０６  ＹＥＳ）、ステップＳ１０７の処理に進む。誤差指標Ｄａが誤差指標Ｄｂより大きいと判定するとき（ステップＳ１０６  ＮＯ）、ステップＳ１０８の処理に進む。
【００８１】
（ステップＳ１０７）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［０］として代表イントラ予測モードＰａに定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［１］として代表イントラ予測モードＰｂに定める。ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［２］をＨＥＶＣ方式と同様の処理を行って定める。その後、図７の処理を終了する。
【００８２】
（ステップＳ１０８）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［０］として代表イントラ予測モードＰｂに定め、ＭＰＭの１番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［１］として代表イントラ予測モードＰａに定める。ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの２番目のイントラ予測モード候補ＭＰＭ［２］をＨＥＶＣ方式と同様の処理を行って定める。その後、図７の処理を終了する。
【００８３】
（ステップＳ１０９）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭの０番目から２番目までのイントラ予測モード候補ＭＰＭ［０］〜ＭＰＭ［２］をＨＥＶＣ方式と同様の処理を行って定める。その後、図７の処理を終了する。
【００８４】
以上に説明したように、本実施形態に係る画像符号化装置１、画像復号装置２は、イントラ予測器１１００、２０７０を備える。イントラ予測器１１００、２０７０は、誤差指標取得部１１０４、２０７２と、ＭＰＭ順位決定部１１０５、２０７３とを備える。誤差指標取得部１１０４、２０７２は、対象ブロックの周囲の参照ブロックの代表イントラ予測モードを用いたイントラ予測によって得られた予測画像の誤差指標を取得する。ＭＰＭ順位決定部１１０５、２０７３は、参照ブロックの代表イントラ予測モードをイントラ予測モード候補として採用するとき、そのイントラ予測モード候補の順位を誤差指標の昇順に定める。
この構成によれば、入力画像ブロックとの誤差量が最も小さくなるイントラ予測画像を与える代表イントラ予測モードが、順位が高いイントラ予測モード候補と一致する可能性
が高くなる。代表イントラ予測モードの符号化に係るイントラ予測モード候補の数、即ちその符号化ビット数を少なくすることができる。
【００８５】
また、誤差指標取得部１１０４、２０７２は、誤差指標としてイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数のデータを可変長符号化して得られるビット列のビット数を取得する。
この構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差のビット列のビット数の昇順に定められる。予測残差の大きさとしてそのビット数が少ないイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。そのため、代表イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００８６】
また、誤差指標取得部１１０４、２０７２は、誤差指標としてイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数のうち零以外の値を有する非零変換係数の数を取得する。
この構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の非零変換係数の数が少ないイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。そのため、代表イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００８７】
また、誤差指標取得部１１０４、２０７２は、誤差指標としてイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の二乗和を取得する。
この構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の二乗和が小さいイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。よって、代表イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００８８】
また、誤差指標取得部１１０４、２０７２は、誤差指標として前記イントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の絶対値和を取得する。
この構成によれば、イントラ予測モード候補の順位が、それぞれのイントラ予測モード候補を用いて生成されたイントラ予測画像に基づく予測残差の量子化変換係数の絶対値和が小さいイントラ予測モード候補が、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードと一致する可能性が高くなる。よって、代表イントラ予測モードの符号化に係る符号化ビット数を少なくすることができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。上述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を援用する。本実施形態に係るイントラ予測器１１００、２０７０は、図７に示すＨＥＶＣ方式に基づくＭＰＭ決定処理をよりも一般化したイントラ予測モード候補グループ決定処理を実行する。本実施形態に係る本実施形態に係る画像符号化装置１および画像復号装置２は、それぞれ当該イントラ予測器１１００、２０７０を含んで構成される。なお、本実施形態でもイントラ予測モード候補からなるグループをＭＰＭと呼ぶ。
【００９０】
（ＭＰＭ決定処理）
次に、本実施形態に係るＭＰＭ決定処理について説明する。以下に説明する例では、参照ブロックの数をＭに一般化する。Ｍは、２以上の整数である。また、ＭＰＭの数をＮと表す。ＭＰＭの順位として、０番目〜Ｎ−１番目が存在する。Ｎは、Ｍよりも大きい整数である。Ｍ個の参照ブロック１〜Ｍの代表イントラ予測モードをＰ［１］〜Ｐ［Ｍ］と表す。例えば、ＭＰＭとして用いられる代表イントラ予測モードに係る参照ブロックとして、ＨＥＶＣ方式のように対象ブロックの上方もしくは左方のブロックに限られず、例えば、対象ブロックの左上のブロック、右上のブロックなどもさらに用いられてもよい。参照ブロック１〜Ｍのそれぞれについての誤差指標をＤ［１］〜Ｄ［Ｍ］と表す。デフォルトＭＰＭを、Ｌ［１］、Ｌ［２］、…と表す。但し、無効な参照ブロックについて設定される代表イントラ予測モードをＸと表す。
【００９１】
図８は、本実施形態に係るＭＰＭ決定処理を示すフローチャートである。以下の説明では、ＭＰＭ決定部１１０３が動作主体である場合を例にするが、ＭＰＭ決定部２０７１も動作主体になりうる。また、図８に示す処理では、閾値Ｄ［０］が導入される。閾値Ｄ［０］は、デフォルトＭＰＭが選択される度合いを調整するための調整パラメータである。
【００９２】
（ステップＳ１２１）ＭＰＭ決定部１１０３の誤差指標取得部１１０４は、Ｍ個の参照ブロックのうち有効な参照ブロックの代表イントラ予測モードＰ［１］〜Ｐ［Ｍ］のそれぞれと同一のイントラ予測モードに係る誤差指標を取得する。また、誤差指標取得部１１０４は、Ｍ個の参照ブロックのうち無効な参照ブロックそれぞれについて誤差指標をその最大値Ｚと定める。その後、ステップＳ１２２の処理に進む。
【００９３】
（ステップＳ１２２）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、Ｍ個の誤差指標Ｄ［１］〜Ｄ［Ｍ］と閾値Ｄ［０］とを昇順にソートする。ソートによって得られる閾値Ｄ［０］ならびに参照ブロック１〜Ｍのインデックスをｉ［０］〜ｉ［Ｍ］と表す。インデックスｉ［０］〜ｉ［Ｍ］は、１以上の整数値をとる。インデックスｉ［０］〜ｉ［Ｍ］からなるリストは、並び替えられた参照ブロックならびに閾値の順位を示す。但し、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、無効な参照ブロックの代表イントラ予測モードをイントラ予測モードＸと定め、それらの参照ブロックのインデックスを０と設定する。その後、ステップＳ１２３の処理に進む。
【００９４】
（ステップＳ１２３）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、インデックスｘ、ｙの初期値をそれぞれ０、１と設定する。インデックスｘは、ＭＰＭのイントラ予測モード候補として採用される参照ブロックの代表イントラ予測モードの順位を、誤差指標の昇順に計数するためのインデックスである。インデックスｙは、ＭＰＭのイントラ予測モード候補として採用されるデフォルトＭＰＭの順位を計数するためのインデックスである。その後、ステップＳ１２４に進む。
【００９５】
（ステップＳ１２４）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ｘ番目のインデックスｉ［ｘ］が０であるか否かを判定する。この判定により、ｘ番目の参照ブロックが無効であるか否かが判定される。０であると判定されるとき（ステップＳ１２４  ＹＥＳ）、ステップＳ１２９の処理に進む。０でないと判定されるとき（ステップＳ１２４  ＮＯ）、ステップＳ１２５の処理に進む。
【００９６】
（ステップＳ１２５）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭにｉ［ｘ］番目のイントラ予測モードＰ［ｉ［ｘ］］が含まれているか否かを判定する。含まれていると判定されるとき（ステップＳ１２５  ＹＥＳ）、ステップＳ１２８の処理に進む。含まれていないと判定されるとき（ステップＳ１２５  ＮＯ）、ステップＳ１２６の処理に進む。
【００９７】
（ステップＳ１２６）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭにｉ［ｘ］番目のイントラ予測モードＰ［ｉ［ｘ］］を加える。加えられるイントラ予測モードＰ［ｉ［ｘ］］のＭＰＭ内の順位は、その時点において最下位である。従って、初めてＭＰＭに加えられるイントラ予測モードＰ［ｉ［ｘ］］の順位は０番目となる。その後、ステップＳ１２７の処理に進む。
（ステップＳ１２７）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、インデックスｘの値に１を加える（インクリメント）。その後、ステップＳ１２８の処理に進む。
（ステップＳ１２８）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭに含まれるイントラ予測モードの総数がＮ未満であるかを判定する。Ｎ未満であると判定されるとき（ステップＳ１２８  ＹＥＳ）、ステップＳ１２４の処理に進む。Ｎ以上であると判定されるとき（ステップＳ１２８  ＮＯ）、図８に示す処理を終了する。
【００９８】
（ステップＳ１２９）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭにｙ番目のデフォルトＭＰＭ  Ｌ［ｙ］が含まれているか否かを判定する。含まれていると判定されるとき（ステップＳ１２９  ＹＥＳ）、ステップＳ１２８の処理に進む。含まれていないと判定されるとき（ステップＳ１２９  ＮＯ）、ステップＳ１３０の処理に進む。
【００９９】
（ステップＳ１３０）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ＭＰＭにｙ番目のデフォルトＭＰＭ  Ｌ［ｙ］を加える。加えられるデフォルトＭＰＭ  Ｌ［ｙ］のＭＰＭ内の順位は、その時点において最下位になる。その後、ステップＳ１３１の処理に進む。
（ステップＳ１３１）ＭＰＭ順位決定部１１０５は、インデックスｙの値に１を加える（インクリメント）。その後、ステップＳ１２８の処理に進む。
【０１００】
なお、ステップＳ１２２において、Ｍ個のうちの一部の２個以上の参照ブロックの代表イントラ予測モードについて誤差指標が互いに等しくなる場合がある。誤差指標が等しい参照ブロック間では、誤差指標取得部１１０４は、例えば、参照ブロックごとの順位を参照ブロックのインデックスの昇順に定める。誤差指標取得部１１０４は、他の種類の誤差指標をさらに取得し、参照ブロックごとの順位をさらに取得した誤差指標の昇順に定めてもよい。
【０１０１】
また、ステップＳ１２２において、Ｍ個のうちの一部の２個以上（例えば、Ｋ個）の参照ブロックの代表イントラ予測モードが互いに同一になる場合がある。互いに同一の代表イントラ予測モードが非方向性予測である場合には、誤差指標取得部１１０４は、Ｋ−１個の参照ブロックごとの順位を設けなくてもよい。その場合には、ＭＰＭ順位決定部１１０５は、ステップＳ１３０の処理においてＫ−１個のデフォルトＭＰＭをＭＰＭに追加する。また、互いに同一の代表イントラ予測モードが方向性予測である場合もある。その場合には、誤差指標取得部１１０４は、その代表イントラ予測モードの参照方向から参照方向が近い順にＫ−１個の方向性予測に係るイントラ予測モードをＫ−１個のイントラ予測モード候補として選択してもよい。また、誤差指標取得部１１０４は、Ｋ−１個の方向性予測に係るイントラ予測モードについても誤差指標に基づくソートの対象としてもよい。これにより、誤差指標が閾値Ｄ［０］よりも大きいイントラ予測モードが、信頼性が低いイントラ予測モードとしてＭＰＭから除外される。
【０１０２】
図８に示す処理によれば、閾値Ｄ［０］が小さいほど、デフォルトＭＰＭがＭＰＭのイントラ予測モード候補として選択される度合いが高くなる。例えば、閾値Ｄ［０］が最大値Ｚよりも大きい値としてＺ＋１に設定されるとき、参照ブロックの代表イントラ予測モードがデフォルトＭＰＭよりも優先される。閾値Ｄ［０］が誤差指標として出現する可能性がある範囲内の値に設定されるとき、参照ブロックの代表イントラ予測モードよりもデフォルトＭＰＭの方が優先して選択されることがある。
【０１０３】
そこで、誤差指標取得部１１０４は、参照ブロックに係る誤差指標の範囲に基づいて閾値Ｄ［０］を可変に設定してもよい。例えば、誤差指標取得部１１０４は、各参照ブロックに係る誤差指標の範囲内の値に閾値Ｄ［０］を設定する。その場合、閾値Ｄ［０］よりも大きい誤差指標に係る参照ブロック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よりもデフォルトＭＰＭの方が優先して選択される。このようなイントラ予測モードは、予測残差の大きさを示す誤差指標が高いのでデフォルトＭＰＭよりも信頼性が低いと考えられるためである。
【０１０４】
誤差指標取得部１１０４は、いずれかの参照ブロックに係る誤差指標よりも小さい誤差指標を与えるデフォルトＭＰＭがあるとき、閾値Ｄ［０］を、そのデフォルトＭＰＭに係る誤差指標とその参照ブロックに係る誤差指標との間の値に設定してもよい。その場合、閾値Ｄ［０］よりも大きい誤差指標に係る参照ブロックの代表イントラ予測モードよりも、閾値Ｄ［０］よりも小さい誤差指標に係るデフォルトＭＰＭの方がＭＰＭとして優先して選択される。
【０１０５】
閾値Ｄ［０］の設定において、誤差指標取得部１１０４は、誤差指標として量子化直交変換係数を示す符号を可変長符号化して得られるビット列のビット数を用いてもよい。そのため、より少ない符号量でイントラ予測モードを符号化するためのＭＰＭが選択される。
誤差指標取得部１１０４は、必ずしもピクチャごとに閾値Ｄ［０］を変更しなくてもよい。閾値Ｄ［０］の設定周期は、より長い周期、例えば、所定のピクチャ数、アクセスユニット、シーケンスのいずれであってもよい。そのため、ピクチャごとに閾値Ｄ［０］を変更する場合よりも処理量が減少する。
誤差指標取得部１１０４は、設定した閾値Ｄ［０］を可変長符号化部１０４に出力する。
【０１０６】
可変長符号化部１０４は、符号化データを形成するビットストリームのヘッダ（例えば、ＨＥＶＣ方式のＳＰＳ［Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔ］ヘッダ、ＰＰＳ［Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔ］ヘッダ等）に閾値Ｄ［０］を含める。
可変長復号部２０１は、入力される符号化データを形成するビットストリームのヘッダから閾値Ｄ［０］を抽出し、抽出した閾値Ｄ［０］を誤差指標取得部２０７２に出力する。誤差指標取得部２０７２は、可変長復号部２０１から入力される閾値Ｄ［０］を取得し、誤差指標取得部２０７２とＭＰＭ順位決定部２０７３は、可変長復号部２０１から入力される閾値［０］を図８の処理に用いる。
【０１０７】
なお、図８に示す処理は、Ｍ＝２、Ｎ＝３、閾値Ｄ［０］＝Ｚ＋１、無効な参照ブロックに係るイントラ予測モードＸがＤＣ予測、デフォルトＭＰＭ  Ｌ［１］、Ｌ［２］、Ｌ［３］がそれぞれプレーナ予測、ＤＣ予測、垂直方向参照である場合、ＨＥＶＣ方式に基づく図７に示す処理と同様になる。
【０１０８】
以上に説明したように、本実施形態に係るイントラ予測器１１００、２０７０において、ＭＰＭ順位決定部１１０５、２０７３は、イントラ予測モード候補として、所定の誤差指標の閾値よりも大きい誤差指標を与える参照ブロックの代表イントラ予測モードの順位を、所定のデフォルトＭＰＭの順位よりも低くすることを特徴とする。
この構成により、所定の誤差指標の閾値より大きい誤差指標を与える参照画素に係る代表イントラ予測モードのイントラ予測モード候補の順位が、所定のデフォルトＭＰＭよりも低くなる。そのため、代表イントラ予測モードの符号化において、より誤差指標が小さいデフォルトＭＰＭが優先してイントラ予測モード候補として利用される。よって、参照ブロックに係る代表イントラ予測モードのみよりも、対象ブロックに係る代表イントラ予測モードの符号化において用いるイントラ予測モード候補の数、即ち符号化ビット数を少なくすることができる。
【０１０９】
また、誤差指標取得部１１０４、２０７２は、各イントラ予測モード候補に係る誤差指標の範囲に基づいて誤差指標の閾値を定める。
この構成により、代表イントラ予測モードの符号化において、定めた誤差指標の閾値に基づいて、参照画素に係る代表イントラ予測モードよりも誤差指標が小さいデフォルトＭＰＭを優先して利用するか否かが判定される。よって、常に一定の誤差指標の閾値よりも大きい誤差指標を与える参照ブロックの代表イントラ予測モードの順位を所定のデフォルトＭＰＭの順位よりも低くするよりも、代表イントラ予測モードの符号化ビット数を少なくすることができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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として実施されてもよい。
【０１１２】
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の一部、イントラ予測器１１００、２０７０として構成されたイントラ予測器の一部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、画像復号装置２もしくはイントラ予測器１１００、２０７０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、画像復号装置２もしくはイントラ予測器１１００、２０７０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、画像復号装置２もしくはイントラ予測器１１００、２０７０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】
【０１１３】
１…画像符号化装置、２…画像復号装置、１０１…減算部、１０２…直交変換部、１０３…量子化部、１０４…可変長符号化部、１０５…逆量子化部、１０６…逆直交変換部、１０７…加算部、１０８…ループフィルタ、１０９…参照メモリ、１１０…イントラ予測部、１１１…インター予測部、１１２…選択部、２０１…可変長復号部、２０２…逆量子化部、２０３…逆直交変換部、２０４…加算部、２０５…ループフィルタ、２０６…参照メモリ、２０７…イントラ予測部、２０８…インター予測部、１１００…イントラ予測器、１１０１…イントラ予測画像生成部、１１０２…減算部、１１０３…ＭＰＭ決定部、１１０４…誤差指標取得部、１１０５…ＭＰＭ順位決定部、１１０６…イントラ予測モード情報生成部、１１０７…候補判定部、２０７０…イントラ予測器、２０７１…ＭＰＭ決定部、２０７２…誤差指標取得部、２０７３…ＭＰＭ順位決定部、２０７４…イントラ予測モード情報生成部、２０７５…候補判定部、２０７６…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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