(57)【要約】【課題】DMM予測において、対象ブロックの各領域のDC予測値を導出する際に、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグ、水平エッジフラグ、及び参照画素間の画素差分に基づいて、各領域に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出するため、条件分岐が多く、処理が複雑であるという課題があった。【解決手段】  ＤＭＭ予測において、対象ブロックの各領域Ri(i=0,1)のDC予測値導出処理において、参照画素間の画素強度を算出することなく、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグ及び水平エッジフラグに応じた、参照画素を選択し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値を導出する。【選択図】図１
2016072941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象ＰＵを第１の領域と第２の領域へ分割することを示すウェッジレットパターンを導出するウェッジレットパターン導出手段と、
前記ウェッジレットパターンから垂直エッジフラグ、及び水平エッジフラグを導出するエッジフラグ導出手段と、
対象ＰＵの参照画素から各領域のDC予測値を導出するDC予測値導出手段と、
前記ウェッジレットパターン、前記各領域のDC予測値、及び各領域のDCオフセット情報に基づいて、対象ＰＵの予測画像を導出する予測画像導出手段を備えるＤＭＭ予測装置であって、
前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグと前記水平エッジフラグが等しい場合と、前記垂直エッジフラグが０かつ前記水平エッジフラグが１の場合と、前記垂直エッジフラグが１かつ前記水平エッジフラグが０の場合それぞれにおいて、各領域のDC予測値の導出に利用する参照画素が互いに異なることを特徴とするＤＭＭ予測装置。
【請求項２】
前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグと前記水平エッジフラグが等しい場合、前記対象ＰＵの最左上画素を基準にして、ｘ方向へ−１、ｙ方向へ０の位置にある参照画素と、ｘ方向へ０、ｙ方向へ−１の位置にある参照画素との平均値を、第１の領域に対するDC予測値とし、
前記対象ＰＵの最左上画素を基準にして、ｘ方向へ−１、ｘ方向へ２＊ｎＳ−１の位置にある参照画素と、ｘ方向へ２＊ｎＳ−１、ｙ方向へ−１の位置にある参照画素との平均値を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする請求項１に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項３】
前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグが０かつ前記水平エッジフラグが１の場合、前記対象ＰＵの上辺の中央画素の上に隣接する参照画素を、第１の領域に対するDC予測値とし、対象ＰＵの最左下画素の左下に隣接する参照画素を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする請求項１に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項４】
前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグが１かつ前記水平エッジフラグが０の場合、前記対象ＰＵの左辺の中央画素の左に隣接する参照画素を、第１の領域に対するDC予測値とし、対象ＰＵの最右上画素の右上に隣接する参照画素を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする請求項１に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項５】
前記第１の領域は、前記対象ＰＵの最左上画素と、前記最左上画素のウェッジレットパターンの値と等しいウェッジレットパターンの値を有する画素からなる領域であることを特徴とする請求項１から４に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項６】
前記第２の領域は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジレットパターンの値と異なるウェッジレットパターンの値の画素からなる領域であることを特徴とする請求項５に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項７】
前記エッジフラグ導出手段は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジパターンの値と前記対象ＰＵの最右上画素のウェッジレットパターンの値が異なる場合には、１を垂直エッジフラグに設定し、前記最左上画素のウェッジパターンの値と前記最右上画素のウェッジレットパターンの値が等しい場合には、０を垂直エッジフラグに設定することを特徴とする請求項６に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項８】
前記エッジフラグ導出手段は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジパターンの値と前記対象ＰＵの最左下画素のウェッジレットパターンの値が異なる場合には、１を水平フラグに設定し、前記最左上画素のウェッジパターンの値と前記最右上画素のウェッジレットパターンの値が等しい場合には、０を水平エッジフラグに設定することを特徴とする請求項７に記載のＤＭＭ予測装置。
【請求項９】
上記請求項１から請求項８の何れか一項に記載のＤＭＭ予測装置と、
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手段を備える画像復号装置であって、
上記ＤＭＭ予測装置は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ予測を示す場合に、ＤＭＭ予測を行うことを特徴とする画像復号装置。
【請求項１０】
上記請求項１から請求項８の何れか一項に記載のＤＭＭ予測装置と、
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手段を備える画像符号化装置であって、
上記ＤＭＭ予測装置は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ予測を示す場合に、ＤＭＭ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(ウェッジレットパターンともいう)、及び各領域のデプス値情報(ＤＣオフセット情報ともいう)から構成される。また、各領域のデプス予測値(DC予測値)は、対象ブロックに隣接する復号済画素(参照画素)から予測される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「3D-HEVC Draft Text 5 (JCT3V-I1001v3)」, Joint Collaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting: Sapporo, JP, 3 - 9 July, 2014（2014年8月13日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、対象ブロックの各領域のDC予測値を導出する際に、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグvertEdgeFlag、水平エッジフラグhorEdgeFlag、及び参照画素間の画素差分(画素強度) horAbsDiff、vertAbsDiffに基づいて、図２０(a)〜(e)に示すように、対象ブロックの分割パターンを、下記5つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出ていた。
【０００７】
(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,
(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff,
(c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,1),
(d)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(e)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
ここで、horAbsDiff=Abs( p[0][-1] - p[nS-1][-1] ), vertAbsDiff = Abs( p[-1][0] - p[-1][nS-1] )である。特に、水平エッジフラグと垂直フラグが共に０の場合を、さらに分類するために、参照画素から水平方向の画素差分horAbsDiff、垂直方向の画素差分vertAbsDiffを導出する必要があり、条件分岐が多く、処理が複雑であるという課題があった。
【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、ＤＭＭ予測において、対象ブロックの各領域Ri(i=0,1)のDC予測値導出処理において、参照画素間の画素強度を算出することなく、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグ及び水平エッジフラグに応じた、参照画素を選択し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値を導出することで、符号化効率を維持しつつ、予測画像生成に係る処理量を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を第１の領域と第２の領域へ分割することを示すウェッジレットパターンを導出するウェッジレットパターン導出手段と、前記ウェッジレットパターンから垂直エッジフラグ、及び水平エッジフラグを導出するエッジフラグ導出手段と、対象ＰＵの参照画素から各領域のDC予測値を導出するDC予測値導出手段と、前記ウェッジレットパターン、前記各領域のDC予測値、及び各領域のDCオフセット情報に基づいて、対象ＰＵの予測画像を導出する予測画像導出手段を備えるＤＭＭ予測装置であって、前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグと前記水平エッジフラグが等しい場合と、前記垂直エッジフラグが０かつ前記水平エッジフラグが１の場合と、前記垂直エッジフラグが１かつ前記水平エッジフラグが０の場合それぞれにおいて、各領域のDC予測値の導出に利用する参照画素が互いに異なることを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の態様２に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様１において、さらに、前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグと前記水平エッジフラグが等しい場合、前記対象ＰＵの最左上画素を基準にして、ｘ方向へ−１、ｙ方向へ０の位置にある参照画素と、ｘ方向へ０、ｙ方向へ−１の位置にある参照画素との平均値を、第１の領域に対するDC予測値とし、前記対象ＰＵの最左上画素を基準にして、ｘ方向へ−１、ｘ方向へ２＊ｎＳ−１の位置にある参照画素と、ｘ方向へ２＊ｎＳ−１、ｙ方向へ−１の位置にある参照画素との平均値を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の態様３に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様１において、さらに、前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグが０かつ前記水平エッジフラグが１の場合、前記対象ＰＵの上辺の中央画素の上に隣接する参照画素を、第１の領域に対するDC予測値とし、対象ＰＵの最左下画素の左下に隣接する参照画素を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の態様４に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様１において、さらに、前記DC予測値導出手段は、前記垂直エッジフラグが１かつ前記水平エッジフラグが０の場合、前記対象ＰＵの左辺の中央画素の左に隣接する参照画素を、第１の領域に対するDC予測値とし、対象ＰＵの最右上画素の右上に隣接する参照画素を、第２の領域に対するDC予測値として導出することを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の態様５に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様１から態様４において、さらに、前記第１の領域は、前記対象ＰＵの最左上画素と、前記最左上画素のウェッジレットパターンの値と等しいウェッジレットパターンの値を有する画素からなる領域であることを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の態様６に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様５において、さらに、前記第２の領域は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジレットパターンの値と異なるウェッジレットパターンの値の画素からなる領域であることを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明の態様７に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様６において、さらに、前記エッジフラグ導出手段は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジパターンの値と前記対象ＰＵの最右上画素のウェッジレットパターンの値が異なる場合には、１を垂直エッジフラグに設定し、前記最左上画素のウェッジパターンの値と前記最右上画素のウェッジレットパターンの値が等しい場合には、０を垂直エッジフラグに設定することを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の態様８に係るＤＭＭ予測装置は、上記態様７において、さらに、前記エッジフラグ導出手段は、前記対象ＰＵの最左上画素のウェッジパターンの値と前記対象ＰＵの最左下画素のウェッジレットパターンの値が異なる場合には、１を水平フラグに設定し、前記最左上画素のウェッジパターンの値と前記最右上画素のウェッジレットパターンの値が等しい場合には、０を水平エッジフラグに設定することを特徴とする。
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明の態様９に係る画像復号装置は、上記態様１から態様８の何れか一つに記載のＤＭＭ予測装置と、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手段を備える画像復号装置であって、上記ＤＭＭ予測装置は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ予測を示す場合に、ＤＭＭ予測を行うことを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の態様１０に係る画像符号化装置は、上記態様１から態様８の何れか一つに記載のＤＭＭ予測装置と、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手段を備える画像符号化装置であって、上記ＤＭＭ予測装置は、前記ＤＭＭ予測モード情報が、ＤＭＭ予測を示す場合に、ＤＭＭ予測を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、ＤＭＭ予測において、対象ＰＵに関するウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグ、及び水平エッジフラグに基づいて、参照画素を選択し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値を導出することで、符号化効率を維持しつつ、予測画像生成に係る処理量を削減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係るDC予測画像導出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って、（ａ）は、シーケンスSEQを既定するシーケンスレイヤ、（ｂ）は、ピクチャPICTを規定するピクチャレイヤ、（ｃ）は、スライスSを規定するスライスレイヤ、（ｄ）は、スライスデータに含まれるツリーブロックを規定するツリーブロックレイヤ、（ｅ）は、符号化ツリーに含まれる符号化単位（Coding Unit; CU）を規定するＣＵレイヤ（符号化ユニットレイヤ）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】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１０】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１１】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１２】垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagの状態が示す分割パターンの例を説明するための図である。（ａ）は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)が示す分割パターンの一例を示し、（ｂ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)が示す分割パターンの一例を示し、（ｃ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)が示す分割パターンの一例を示す。
【図１３】本実施例に係る領域毎のDC予測値導出時に利用する参照画素を説明するための図である。（ａ）は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)、又は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,1)の時に利用する参照画素を示し、（ｂ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,1)の時に利用する参照画素を示し、（ｃ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)の時に利用する参照画素の一例である。
【図１４】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（Ｒ０、Ｒ１）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１５】ＤＭＭ予測において、ウェッジレット分割（ＤＭＭ１）に基づくウェッジレット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１６】ＤＭＭ１予測において、ウェッジレット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)別のウェッジレットパターンの一例を説明するための図である。（ａ）は、wedgeOri=０のウェッジレットパターンの例を示し、（ｂ）は、wedgeOri=１のウェッジレットパターンの例を示し、（ｃ）は、wedgeOri＝２のウェッジレットパターンをの例を示し、（ｄ）は、wedgeOri＝３のウェッジレットパターンの例を示し、（ｅ）は、wedgeOri=４のウェッジレットパターンの例を示し、（ｆ）はwedgeOri=５のウェッジレットパターンの例である。
【図１７】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１８】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１９】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。
【図２０】従来技術に係る領域毎のDC予測値導出時に利用する参照画素を説明するための図である。（ａ）は、(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)、かつ、horAbsDiff＞vertAbsDiffの時に利用する参照画素を示し、（ｂ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,0)、かつ、horAbsDiff ≦ vertAbsDiff時に利用する参照画素を示し、（ｃ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,1)時に利用する参照画素を示し、（ｄ）は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(0,1)時に利用する参照画素を示し、(e)は(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)=(1,0)時に利用する参照画素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（Blu-ray Disc（登録商標））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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
以下では、図１〜図２０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。
【００３２】
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。
〔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。
【００３３】
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、スライスデータを規定するスライスデータレイヤ、符号化ツリーに含まれる符号化単位（Coding Unit; CU）を規定する符号化ユニットレイヤを示す図である。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（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、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）。
【００３９】
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。
【００４０】
（スライスレイヤ）
スライスレイヤでは、処理対象のスライスＳ（対象スライスとも称する、スライスセグメント）を復号するために動画像復号装置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、スライスデータＳＤＡＴＡを含んでいる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
スライスデータＳＤＡＴＡには、１又は複数のツリーブロックＴＢＬＫ１〜ＴＢＬＫＮＣ（ＮＣは、スライスデータＳＤＡＴＡに含まれるツリーブロックの総数）が含まれる。
【００４４】
（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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
予測タイプ情報ＰＴｙｐｅ（又は、CuPredMode）は、ＣＵに含まれる１又は複数の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。例えば、イントラ予測を用いる場合には、予測タイプ情報CuPredModeは、イントラ予測を示すMODE_INTRAに設定され、インター予測を用いる場合には、インター予測を示すMODE_INTERに設定される。イントラ予測を適用するＣＵをイントラＣＵと呼び、インターＣＵを適用するＣＵをインターＣＵとも呼ぶ。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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（CBF；Coded Block Flag）がり、色空間毎に、輝度lumaに関するCBFをcbf_luma、色差Cbに関するCBFをcbf_cb、色差Crに関するCBFをcbf_crと称する。また、複数のＴＵに対する非ゼロ係数の存否情報（rqt_root_flag, 又はno_residual_data_flagとも称する）がＴＵ分割情報ＳＰ＿ＴＵに含まれる。また、各ＴＵに対する非ゼロの変換係数を符号化する代わりに、ＴＵにおいて、１又は複数の領域毎に、予測残差の平均(DC)値を表わす予測残差ＤＣ情報（ＤＣオフセット情報）を符号化する(領域別DC符号化を行う)か否かを示すSDCフラグsdc_flagが含まれる。なお、領域別DC符号化は、Segment-wise DC Coding (SDC)とも呼ばれる。特に、イントラ予測における領域別ＤＣ符号化を、イントラＳＤＣと呼び、インター予測における領域別ＤＣ符号化をインターＳＤＣと呼ぶ。なお、領域別ＤＣ符号化が適用される場合、ＣＵサイズ、ＰＵサイズ、及びＴＵサイズは等しくてもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
各量子化予測残差は、動画像符号化装置２が以下の処理Ａ、又は処理Ｂ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。
【００７６】
（処理Ａ：周波数変換・量子化を実施する場合）
処理Ａ−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Ａ−２：処理Ａ−１にて得られた変換係数を量子化する；
処理Ａ−３：処理Ａ−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）。
【００７７】
（処理Ｂ：領域別DC符号化の場合（SDC; Segment-wise DC Coding））
処理Ｂ−１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差の平均値（ＤＣ値）を算出する。
【００７８】
処理Ｂ−２：処理Ｂ−１にて得られたＤＣ値を可変長符号化する。
【００７９】
特に、領域別にＤＣ値を符号化することを、領域別ＤＣ符号化（SDC; Segment-Wise DC Coding）と呼び、平坦な領域の予測残差の符号化に有効である。例えば、デプスマップの符号化において、各デプスブロックにおいて、１又は複数に分割された領域の予測残差の符号化に利用される。
【００８０】
（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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。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SYN03)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。
【００８５】
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表わすウェッジレットパターンを指定するインデックス(ウェッジレットパターンインデックス)wedge_full_tab_idex(図５(b)のSYN01C)がある。
【００８６】
また、イントラＳＤＣや、インターＳＤＣ、及び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１又は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。
【００８７】
〔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１６を参照して説明する。
【００８８】
（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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
［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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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、及び領域別ＤＣ符号化(イントラＳＤＣ、インターＳＤＣ)やデプスイントラ予測に利用されるＤＣオフセット情報の復号処理の概略について説明する。
【０１００】
（イントラ予測パラメータ）
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、復号対象レイヤにおいて、デプス符号化ツールにおいてＤＭＭ１予測の可否を示すフラグ（DMM1予測モード可否フラグ）intra_sdc_dmm_wfull_flagが１、又は、復号対象レイヤにおいて、ＤＭＭ４予測の可否を示すフラグ（DMM4予測モード可否フラグdmm_cpredtex_flagが１の場合、イントラ予測モード拡張intra_mode_ext()は復号される。なお、DMM1予測モード可否フラグintra_sdc_dmm_wfull_flagは、１の場合、デプス符号化ツールであるDMM1予測モードが復号対象レイヤにおいて適用されうることを示し、０の場合は、適用されないことを示す。また、DMM4予測モード可否フラグdmm_cpredtex_flagは、１の場合、デプス符号化ツールであるDMM4予測モードが復号対象レイヤにおいて適用されうることを示し、０の場合は、適用されないことを示す。また、ＤＭＭ１予測モード可否フラグ、及びＤＭＭ４予測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。
【０１０１】
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(図５(b)のSYN01A)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。
【０１０２】
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、対象ＰＵのＤＭＭフラグDmmFlagを下記式により導出する。
【０１０３】
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。
【０１０４】
（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。
【０１０５】
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示すウェッジレットパターンを指定するウェッジレットパターンインデックスwedge_full_tab_idxを復号する。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
（ＤＣオフセット情報）
可変長復号部１１は、さらに、図示しないＤＣオフセット情報復号部１１１を備え、該ＤＣオフセット情報復号部１１１によって、対象ＣＵ内に含まれるＤＣオフセット情報の復号を行う。
【０１１１】
より具体的には、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、対象ＣＵ内にＤＣオフセット情報の有無を示すＣＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグcuDepthDcPresentFlagを下記式により導出する。
【０１１２】
cuDepthDcPresentFlag = ( sdc_flag || (CuPredMode ==  MODE_INTRA ) )
すなわち、SDCフラグsdc_flagが１、又は、予測タイプ情報CuPredModeがイントラ予測である場合に、該ＣＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグは１（真）に設定され、それ以外の場合(SDCフラグが０（偽）、かつ、インター予測の場合)は、０（偽）に設定される。該ＣＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグが１の場合、対象ＣＵ内にＤＣオフセット情報が存在しうることを示し、該フラグが０の場合、対象ＣＵ内にＤＣオフセット情報が存在しないことを示す。
【０１１３】
続いて、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、ＣＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグが１の場合、対象ＣＵ内の各ＰＵ毎に、該ＰＵ内の１又は複数に分割された領域のデプス予測値を補正するためのＤＣオフセット情報を復号する。
【０１１４】
より具体的には、まず、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、対象ＰＵに関するＤＣオフセット情報が存在しうるか否かを示すＰＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグpuDepthDcPresentFlagを下記式により導出する。
【０１１５】
puDepthDcPresentFlag = ( DmmFlag || sdc_flag )
すなわち、対象ＰＵのＤＭＭフラグが１、又はＳＤＣフラグが１の場合、該ＰＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグが１（真）に設定され、それ以外の場合（DmmFlag==0 && sdc_flag==0）は、０（偽）に設定される。該ＰＵ内ＤＣオフセット情報フラグが１の場合、対象ＰＵ内にＤＣオフセット情報が存在しうることを示し、該フラグが０の場合、対象ＰＵ内にＤＣオフセット情報が存在しないことを示す。
【０１１６】
（ＰＵ内ＤＣオフセット情報有無フラグが１の場合）
ＤＣオフセット情報復号部１１１は、対象ＰＵの分割領域数dcNumSegを、対象ＰＵのＤＭＭフラグに基づいて、下記式により導出する。
【０１１７】
dcNumSeg = DmmFlag ? 2 : 1
すなわち、ＤＭＭフラグが１の場合には、対象ＰＵの分割領域数dcNumSegを２に設定し、該ＤＭＭフラグが０の場合には、dcNumSegを１に設定する。
【０１１８】
続いて、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、対象ＰＵがイントラＳＤＣを適用される場合（CuPredMode==MODE_INTRA && sdc_flag==1）、対象ＰＵ内に分割領域数dcNumSeg分のＤＣオフセット情報の有無を示すＤＣオフセット情報有無フラグdepth_dc_flagを符号化データより復号する。それ以外の場合には、該ＤＣオフセット情報有無フラグdepth_dc_flagを１と推定する。なお、該ＤＣオフセット情報有無フラグが１の場合、対象ＰＵ内に分割領域数dcNumSeg分のＤＣオフセット情報(depth_dc_abs[i], depth_dc_sing_flag[i] (i=0..dcNumSeg-1))が符号化データ中にあることを示し、該ＤＣオフセット情報フラグが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。
【０１１９】
続いて、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、ＤＣオフセット有無フラグdepth_dc_flagが１の場合、さらに、各ＰＵの分割領域Ri (i=0..dcNumSeg-1)毎に、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]、及び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。なお、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、ＤＣオフセット絶対値(depth_dc_abs[i] + dcNumSeg - 2 )が０より大きい場合(以上)に、ＤＣオフセット値の正負の符号化を示すdepth_dc_sign_flag[i]を符号化データより復号し、ＤＣオフセット絶対値(depth_dc_abs[i] + dcNumSeg - 2)が０以下（未満）の場合には、depth_dc_sign_flagを０と推定する。
【０１２０】
続いて、ＤＣオフセット情報復号部１１１は、ＤＣオフセット情報（ＤＣオフセット情報有無フラグdepth_dc_flag, 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]）、及び分割領域数dcNumSegに基づいて、各ＰＵ内の分割領域Ri(i=0..dcNumSeg-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。
【０１２１】
DcOffset[i] = !depth_dc_offset_flag ? 0 : 
( 1 -2*depth_dc_sign_flag[i] ) * ( depth_dc_abs[i] + dcNumSeg - 2 )
すなわち、ＤＣオフセット情報有無フラグが０の場合、分割領域RiのDCオフセット値DcOffset[i]を０へ設定し、ＤＣオフセット情報有無フラグが１の場合には、depth_dc_sign_flag[i]、depth_dc_abs[i]、分割領域数dcNumSegに基づいて、分割領域RiのDCオフセット値DcOffset[i]を設定する。上記導出式のメリットは、ＤＣオフセット情報有無フラグが０の場合には、depth_dc_sign_flag[i]、depth_dc_abs[i]、及び分割領域数dcNumSegに基づく、ＤＣオフセット値の導出処理を省略することができる点である。
【０１２２】
なお、ＤＣオフセット値の導出式は、上記に限定されず、実施可能な範囲で変更可能である。例えば、ＤＣオフセット値は、下記式によって導出してもよい。
【０１２３】
DcOffset[i] = 
( 1 - 2*depth_dc_sign_flag[i] ) * ( depth_dc_abs[i] + dcNumSeg - 2 )
【０１２４】
［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、対象ＴＵに対応する画素毎の予測残差Ｄ（又はresSamples[x][y]）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。なお、逆量子化・逆変換部１３は、ＳＤＣフラグが１の場合、逆量子化・逆変換処理を省略し、対象ＴＵの画素毎の予測残差Ｄ（又はresSamples[x][y]）を０へ設定し、加算器１５に供給する。
【０１２５】
［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。
【０１２６】
［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。
【０１２７】
［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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（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がインターＣＵの場合、予測画像生成部１４に入力されるＰＵ情報ＰＴＩは、例えば、動きベクトルmvLX(X=0,1)、及びフレームメモリ１６に格納された復号済画像を参照画像として指定するための、参照画像インデックスrefIdxLX(X=0,1)、単予測（Ｌ０予測、Ｌ１予測）又は、双方向予測等のインター予測方式を指定するインター予測識別子inter_pred_idxを含む。
【０１３１】
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を参照して説明する。
【０１３２】
（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。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、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、DMM1と呼ばれるウェッジレット分割 (Wedgelet Partition)、及びDMM4と呼ばれる輪郭分割(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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
（予測画像生成部の詳細）
次に、図９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９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。
【０１３５】
図９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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
（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１０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）。
【０１４３】
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）。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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）。
【０１４６】
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。
【０１４７】
（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９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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
[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。
【０１５３】
[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。
【０１５４】
DMM予測部１４５Ｔの詳細な説明に先だって、図１４を参照しながら、DMM予測の概略について説明する。図１４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１４(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Ｒ０、Ｒ１に分割し、図１４(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ウェッジレットパターンWedgePattern[x][y]を導出する。
【０１５５】
ウェッジレットパターン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Ｒ０、Ｒ１のどちらに属するかを示す。図１４(b)の例では、要素の値が０であれば、領域Ｒ０に属し、１であれば、領域Ｒ１に属すこととなる。次に、図１４(c)に示すように、各領域Ｒ０、及びＲ１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。
【０１５６】
以下では、図１１を参照しがら、DMM予測部１４５Ｔの構成について説明する。図１１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。
【０１５７】
図１１に示すように、ＤＣ予測画像導出部１４５Ｔ１、ＤＭＭ１ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ２、及びＤＭＭ４ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３を備える。
【０１５８】
DMM予測部１４５Ｔは、入力される予測モードpredModeIntraに対応するウェッジレットパターン生成手段（DMM1ウェッジレットパターン生成部、DMM4ウェッジレットパターン生成部）を起動させ、対象ＰＵの分割パターンを示すウェッジレットパターン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ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ２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ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３を起動する。その後、DMM予測部１４５Ｔは、DC予測画像導出部１４５Ｔ１を起動して、対象ＰＵの予測画像を取得する。
【０１５９】
（実施例１）
[DC予測画像導出部１４５Ｔ１]
DC予測画像導出部１４５Ｔ１は、概略的には、対象ＰＵのウェッジレットパターン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１４ (c)に示す領域R0、R1)、入力されたＰＴ情報、及び参照画素p[x][y]に基づいて領域R0に関する予測値、及び領域R1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。
【０１６０】
以下では、図１を参照しながら、DC予測画像導出部１４５Ｔ１の構成について説明する。図１に示すように、DC予測画像導出部１４５Ｔ１は、さらに、エッジフラグ導出部１４６、DC予測値導出部１４７、及び予測画像導出部１４８を備える。
【０１６１】
[エッジフラグ導出部１４６]
エッジフラグ導出部１４６は、入力されたウェッジレットパターンwedgePattern[x][y](x=0..nS-1, y=0..nS-1)の分割方向を判定するために、該ウェッジレットパターンの最左上要素wedgePattern[0][0]（対象ＰＵの最左上画素に対応）、最右上要素wedgePattern[nS-1][0](対象ＰＵの最右上画素に対応)、最左下要素wedgePattern[0][nS-1](対象ＰＵの最左下画素に対応)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(eq.1)、及び(eq.2)により導出する。導出された垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagは、DC予測値導出部１４７へ供給される。
【０１６２】
vertEdgeFlag = ( wedgePattern[0][0] != wedgePattern[nS-1][0] )   (eq.1)
horEdgeFlag  = ( wedgePattern[0][0] != wedgePattern[0][nS-1] )   (eq.2)
すなわち、ウェッジレットパターンの最左上要素wedgePattern[0][0]と最右上要素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（垂直方向の境界）があることを意味し、０であれば、対象ＰＵの上辺上に分割境界がないことを意味する。
【０１６３】
同様にして、ウェッジレットパターンの最左上要素wedgePattern[0][0]と最左下要素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（水平方向の境界）があることを意味し、０であれば、対象ＰＵ（ブロック）の左辺上に分割境界がないことを意味する。ここで、対象ＰＵのＸ辺上（Ｘ＝上、右、左、下）に分割境界があるとは、Ｘ辺上にあるウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]の値(パターン値)が０から１、又は１から０へ変化する境界を指す。
【０１６４】
これら垂直エッジフラグvertEdgeFlag、水平エッジフラグhorEdgeFlagの状態によって、対象ＰＵの分割パターンを把握することが可能である。
【０１６５】
図１２を参照して、垂直エッジフラグvertEdgeFlag, 水平エッジフラグhorEdgeFlagの状態が示す分割パターン例を示す。なお、図１２(a)〜(d)において、ブロック上で領域R0は、最左上要素wedgePattern[0][0]と同じパターン値を有する要素の集合であり、領域R1は、最左上要素wedgePattern[0][0]と異なるパターン値をもつ要素の集合である。
【０１６６】
図１２(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PA1のように右辺及び下辺上にある。
【０１６７】
図１２(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PB1のように上辺及び下辺上、あるいはブロックPB2のように上辺及び右辺上にある。
【０１６８】
図１２(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PC1のように左辺及び右辺上、あるいはブロックPC2のように左辺及び下辺上にある。
【０１６９】
図１２(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PD1のように上辺及び左辺上にある。
【０１７０】
[ＤＣ予測値導出部１４７]
DC予測値導出部１４７は、入力された垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagに応じて、参照画素p[x][y]から分割された２領域に割り当てるDC予測値dcValLT、及びdcValBRを導出する。便宜上、ウェッジレット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Ｒ０（第１の領域）、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Ｒ１（第２の領域）とし、領域Ｒ０に関するDC予測値はdcValLT、領域Ｒ１に関するDC予測値はdcValBRであるとする。
【０１７１】
（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１２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。
【０１７２】
DC予測値導出部１４７は、図１３(a)に示すように、下記式(eq.3)により、対象ＰＵの最左上画素((x,y)=(0,0))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。
【０１７３】
dcValLT = (p[-1][0] + p[0][-1]) >> 1                   (eq.3)
同様にして、下記式(eq.4)により、対象ＰＵの最左上画素を基準にしてｘ方向へ-1、ｙ方向へ(2*nS-1)にある参照画素p[-1][2*nS-1]と、対象ＰＵの最左上画素を基準にしてx方向へ(2*nS-1)、ｙ方向へ-1にある参照画素p[2*nS-1][-1]の平均値をdcValBRへ設定する。
【０１７４】
dcValBR = (p[-1][2*nS-1] + p[2*nS-1][-1]) >> 1         (eq.4)
ここで、図１２(a)又は(d)に示す分割パターンの場合、領域R0と領域R1を分割する境界（例えば、図１３(a)の線Ｌ）を考えると、多くの場合において、領域R1に属する可能性が高い参照画素は、領域R0から最も離れた参照画素であると考えられる。従って、領域R1の参照画素としては、対象ＰＵの上辺上の参照画素のうち領域R0から離れた点p[2*nS-1][-1]と、対象ＰＵの左辺上の参照画素のうち領域R0から離れた点p[-1][2*nS-1]を用い、ノイズを減らすために平均値をとることが好適である。
【０１７５】
従来技術では、図１２(a)と図１２(d)に示す分割パターンにおいて、領域R0のDC予測値の導出に利用する参照画素は同じであるが、領域R1のDC予測値の導出に利用する参照画素は異なるため、領域R1のDC予測値の導出処理を、２つの分割パターンで共通化することが出来なかった。一方、本実施例では、領域R0、及びR1毎に、同じ参照画素を利用することで、DC予測値のの導出処理を共通化することが可能である。すなわち、図１２(a)と図１２（ｄ）を区別する必要がない。また、参照画素間の画素強度(画素差分)を算出することなく、水平エッジフラグ、及び垂直エッジフラグのみに基づいて、参照画素を選択し、各領域のDC予測値dcValLT、及びdcValBRを導出することが可能である。すなわち、参照画素であるデプス画像にアクセスすることなく、ウェッジレットパターンにアクセスするだけで、DC予測値算出に必要なブロックの分割パターンのクラスタリングを行うことができる。
【０１７６】
なお、実施例では、領域R1のDC予測値dcValBRを導出する際に利用する参照画素として、対象ＰＵの上辺上の座標(x,y) = (2*nS-1,-1)の参照画素p[2*nS-1][-1]と、対象ＰＵの左辺上の座標(x,y) = (-1, 2*nS-1)の参照画素p[-1][2*nS-1]としたが、これに限定されない。例えば、対象ＰＵの上辺上の別の座標(xL,-1)の参照画素p[xL][-1]、対象ＰＵの左辺上の別の座標(-1, yT)の参照画素p[-1][yT]とすれば、それぞれ、xL = nS .. 2*nS-1, yT = nS .. 2*nS-1、の範囲で設定してもよい。
【０１７７】
（２）垂直エッジフラグvertEdgeFlagと水平ヘッジフラグhorEdgeFlagが異なる場合(vertEdgeFlag!=horEdgeFlag、図１２上の(ｂ)、及び(ｃ)の分割パターン)、ＤＣ予測値導出部１４７は、下記式（eq.5）〜(eq.6)により、各DC予測値を導出する。
【０１７８】
dcValLT = horEdgeFlag ? p[(nS-1)>>1][-1] : p[-1][(nS-1)>>1]   (eq.5)
dcValBR = horEdgeFlag ? p[-1][nS]        : p[nS][-1]          (eq.6)
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、ＤＣ予測値導出部１４７は、図１３(ｂ)に示すように、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Ｒ０のDC予測値dcValLTとし、対象ＰＵの最左下画素の左下に隣接する参照画素p[-1][nS]を領域Ｒ１のDC予測値dcValBRとする。
【０１７９】
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、ＤＣ予測値導出部１４７は、図１３(ｃ)に示すように、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Ｒ０のDC予測値dcValLTとし、対象ＰＵの最右上画素の右上に隣接する参照画素p[-1][nS]を領域Ｒ１のDC予測値dcValBRとする。
【０１８０】
水平エッジフラグが１、かつ垂直エッジフラグが０の場合、従来技術では、領域Ｒ１のDC予測値dcValBRとして、対象ＰＵの最左下画素の左に隣接する参照画素p[-1][nS-1]を利用するが、実施例では、対象ＰＵの最左下画素の左下に隣接する参照画素p[-1][nS]を利用する点が特徴である。図１３(b)に示す分割パターンの場合（水平エッジフラグが１、垂直エッジフラグが０）の場合、領域R0と領域R1を分割する境界（例えば、図１３(b)の線Ｌ）を考えると、分割境界線上に位置する参照画素は、エッジ境界上にあるため画素変化を伴う場合が多く、分割境界からより内側に位置する参照画素の方が、DC予測に利用する参照画素として適切であると考えられる。従って、対象ＰＵの最左下画素の左に位置する参照画素p[-1][nS-1]よりも、対象ＰＵの最左下画素の左下に位置する参照画素p[-1][nS]の方が、領域R1のDC予測値に利用する画素として好適である。従って、従来技術と比較して、領域R1のDC予測値dcValBRの精度が向上し、符号化効率が向上する効果を奏する。
【０１８１】
同様にして、水平エッジフラグが０、かつ垂直エッジフラグが１の場合、従来技術では、領域Ｒ１のDC予測値dcValBRとして、対象ＰＵの最右上画素の上に隣接する参照画素p[nS-1][-1]を利用するが、実施例では、対象ＰＵの最右上画素の右上に隣接する参照画素p[nS][-1]を利用する点が特徴である。図１３(c)に示す分割パターンの場合（水平エッジフラグが０、垂直エッジフラグが１）の場合、領域R0と領域R1を分割する境界（例えば、図１３(b)の線Ｌ）を考えると、分割境界線上に位置する参照画素は、エッジ境界上にあるため画素変化を伴う場合が多く、分割境界からより内側に位置する参照画素の方が、DC予測に利用する参照画素として適切であると考えられる。従って、対象ＰＵの最右上画素の上に位置する参照画素p[nS-1][-1]よりも、対象ＰＵの最右上画素の右上に位置する参照画素p[nS][-1]の方が、領域R1のDC予測値に利用する画素として好適である。従って、従来技術と比較して、領域Ｒ１のDC予測値dcValBRの精度が向上し、符号化効率が向上する効果を奏する。
【０１８２】
[従来技術との比較]
従来技術では、垂直エッジフラグ、水平エッジフラグ、及び参照画素間の画素強度horAbsDiff、vertAbsDiffに基づいて、図２０(a)〜(e)に示すように、対象ＰＵの分割パターンを、下記5つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出ていた。
【０１８３】
(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,
(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff,
(c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,1),
(d)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(e)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
ここで、horAbsDiff=Abs( p[0][-1] - p[nS-1][-1] ), vertAbsDiff = Abs( p[-1][0] - p[-1][nS-1] )である。特に、水平エッジフラグと垂直フラグが共に０の場合、参照画素から水平方向の画素強度horAbsDiff、垂直方向の画素強度vertAbsDiffを導出する必要があり、条件分岐が多く、処理が複雑であるという課題がある。
【０１８４】
一方、実施例に係るＤＣ予測値導出部１４７は、垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagに基づいて、対象ＰＵの分割パターンを、下記3つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出する。
【０１８５】
(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlag, 
(B)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(C)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
従来技術と比較して、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを5から3へ削減する。また、従来技術における条件(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff, (c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(1,1)の分割パターンを、条件(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlagとして統合し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出を共通化している。さらに、従来技術と比較して、本実施例は、参照画素間の画素強度を算出することなく、水平エッジフラグ、及び垂直エッジフラグのみに基づいて、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを行うことが可能である。すなわち、参照画素であるデプス画像にアクセスすることなく、ウェッジレットパターンにアクセスするだけで、DC予測値算出に必要なブロックの分割パターンのクラスタリングを行うことができる。また、従来技術と比較して、垂直エッジフラグと水平エッジフラグが等しい場合において、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出処理を共通化する効果を奏する。また、本実施例では、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出に利用する参照画素を、各分割パターンの場合分け(A)〜(C)毎に互いに異なる参照画素とし、さらに、各分割パターン毎、領域毎に好適な位置の参照画素を利用する。これによって、各分割パターン毎に重複した参照画素を利用せずに、各分割パターン毎に、好適な各領域のDC予測値を導出することができる。
【０１８６】
[予測画像導出部１４８]
予測画像導出部１４８は、ウェッジレットパターンと、導出された各領域のDC予測値dcValBR、dcValLTと、ＤＣオフセット情報復号部１１１より供給される対象ＰＵの各領域のDCオフセット値DcOffset[i](i=0..dcNumSeg-1)に基づいて、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を導出する。
【０１８７】
まず、ウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]を参照して、対象ＰＵ内画素位置(x,y)が領域Ｒ０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Ｒ１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。
【０１８８】
predDcVal = (wedgePattern[x][y] == wedgePattern[0][0]) ?  
dcValLT : dcValBR                                     (eq.7)
次に、DCオフセット値DcOffset[i](i=0..dcNumSeg-1)を参照して、対象画素DCオフセット値dcOffsetを設定する。
【０１８９】
dcOffset = DcOffset[wedgePattern[x][y]]                           (eq.8)
すなわち、ウェッジレットパターン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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
predSamples[x][y] = predDcVal + dcOffset, with x=0..nS-1, y=0..nS-1
以上のようにして、予測画像導出部１４８は、対象ＰＵの予測画像predSamples[x][y]を導出することができる。
【０１９２】
(作用・効果)
実施例に係るＤＣ値導出部１４５Ｔ３は、ウェッジレットパターンwedgePattern[][]から導出される垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagに基づいて、対象ＰＵの分割パターンを、下記3つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出する。
【０１９３】
(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlag, 
(B)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(C)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
従来技術と比較して、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを5から3へ削減する。また、従来技術における条件(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff, (c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(1,1)の分割パターンを、条件(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlagとして統合し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出を共通化している。さらに、従来技術と比較して、参照画素間の画素強度を算出することなく、水平エッジフラグ、及び垂直エッジフラグのみに基づいて、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを行うことが可能である。すなわち、参照画素であるデプス画像にアクセスすることなく、ウェッジパターンにアクセスするだけで、DC予測値算出に必要なブロックの分割パターンのクラスタリングを行うことができる。また、従来技術と比較して、垂直エッジフラグと水平エッジフラグが等しい場合において、領域RiのDC予測値の導出処理を共通化し、DMM予測の予測画像生成に係る処理量の低減する効果を奏する。また、本実施例では、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出に利用する参照画素を、各分割パターンの場合分け(A)〜(C)毎に互いに異なる参照画素とし、さらに、各分割パターン毎、領域毎に好適な位置の参照画素を利用する。これによって、各分割パターン毎に重複した参照画素を利用せずに、各分割パターン毎に、好適な各領域のDC予測値を導出することができる。
【０１９４】
[DMM1ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ２]
DMM1ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ２は、さらに、DMM1ウェッジレットパターン導出部１４５Ｔ６、バッファ１４５Ｔ５、及びウェッジレットパターンリスト生成部１４５Ｔ４を備える。概略的には、DMM1ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ２は、初回起動時のみ、ウェッジレット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ウェッジレットパターンリストWedgePatternTableを生成する。次に、生成したウェッジレットパターンリストをバッファ１４５Ｔ５に格納する。続いて、DMM1ウェッジレットパターン導出部１４５Ｔ６は、入力される対象ＰＵサイズｎＳ、ウェッジレットパターンインデックスwedge_full_tab_idxに基づいて、バッファ１４５Ｔ５に格納されたウェッジレットパターンリストWedgePatternTableからウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]を導出して、ＤＣ予測画像導出部１４５Ｔ１へ出力する。
【０１９５】
[バッファ１４５Ｔ５]
バッファ１４５Ｔ５は、ウェッジレット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ウェッジレットパターンリストWedgePatternTableを記録する。
【０１９６】
[DMM1ウェッジレットパターン導出部１４５Ｔ６]
DMM1ウェッジレットパターン導出部１４５Ｔ６は、入力される対象ＰＵサイズｎＳ、ウェッジレットパターンインデックスwedge_full_tab_idxに基づいて、バッファ１４５Ｔ５に格納されたウェッジレットパターンリストWedgePatternTableから、対象ＰＵへ適用するウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]を導出し、ＤＣ予測画像導出部１４５Ｔ１へ出力する。
【０１９７】
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。
【０１９８】
[ウェッジレットパターンリスト生成部１４５Ｔ６]
ウェッジレットパターンリスト生成部１４５Ｔ６におけるウェッジレットパターンリストの生成方法を、図１５を参照して説明する。まず、全要素が０のウェッジレットパターンを生成する。次に、ウェッジレットパターン内に、始点S(xs,ys)と終点E(xe,ye)を設定する。図１５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１５(b)の斜線の要素）。図１５(c)の例では、続いて、図１５（ｄ）に示すように、例えば、その線分上及び線分より左側の座標に対応する要素を１に設定することで、ウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]が生成される。ここで、blocksizeは、ウェッジレットパターンを生成するブロックのサイズ（縦幅、横幅）である。
【０１９９】
ウェッジレットパターンリスト生成部１４５Ｔ６は、上述したウェッジレットパターンリストの生成方法に基づいて、図１６に示すように、主に、６種類のウェッジ方向wedgeOri(wedgeOri=0..5)毎の各始点S(xs,ys), 終点E(xe,ye)に対応するウェッジレットパターンをブロックサイズ別に生成し、ウェッジレットパターンリストWedgePatternTableへ追加する。
【０２００】
以上、ウェッジレット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)のウェッジレットパターンリストWedgePatternTableを生成することができる。
【０２０１】
[DMM4ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３]
DMM4ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３は、対象ＰＵの分割パターンを示すウェッジレットパターン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予測画像導出部１４５Ｔ１へ出力する。概略的には、DMM4ウェッジレットパターン生成部は、デプスマップ上の対象ＰＵの２つの領域Ｒ０、Ｒ１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。
【０２０２】
まず、DMM4ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
続いて、DMM4ウェッジレットパターン生成部１４５Ｔ３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の分割パターンを示すウェッジレットパターンwedgePattern[x][y]を下記式により導出して出力する。
【０２０７】
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、ウェッジパターンの要素（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、ウェッジレットパターンの要素（x,y）に０を設定する。
【０２０８】
（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、ＤＭＭ予測が実行される場合、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagに基づいて、対象ＰＵの分割パターンを、下記3つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出する。
【０２０９】
(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlag, 
(B)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(C)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
従来技術と比較して、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを5から3へ削減すると共に、従来技術における条件(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff, (c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(1,1)の分割パターンを、条件(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlagとして統合し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出を共通化している。従って、従来技術と比較して、参照画素間の画素強度を算出することなく、水平エッジフラグ、及び垂直エッジフラグのみに基づいて、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを行うことが可能である。また、条件分岐を5から3へ削減し、分岐処理を低減する効果を奏する。また、従来技術と比較して、垂直エッジフラグと水平エッジフラグが等しい場合において、各領域RiのDC予測値の導出処理を共通化することで、符号化効率を維持しつつ、予測画像生成に係る処理量を低減する効果を奏する。また、本実施例では、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出に利用する参照画素を、各分割パターンの場合分け(A)〜(C)毎に互いに異なる参照画素とし、さらに、各分割パターン毎、領域毎に好適な位置の参照画素を利用する。これによって、各分割パターン毎に重複した参照画素を利用せずに、各分割パターン毎に、好適な各領域のDC予測値を導出することができる。
【０２１０】
〔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１７を参照して説明する。
【０２１１】
（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。
【０２１２】
（動画像符号化装置の構成）
まず、図１７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１７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１７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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。なお、変換部・量子化部２７は、ＳＤＣフラグが１の場合、周波数変換・量子化を省略し、対象ＴＵの画素毎の予測残差Ｄ（又はresSamples[x][y]）を０とする。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
（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、ＤＭＭ予測が実行される場合、ウェッジレットパターンから導出される垂直エッジフラグvertEdgeFlag、及び水平エッジフラグhorEdgeFlagに基づいて、対象ＰＵの分割パターンを、下記3つの場合に分けて、各場合分け毎に、各領域Ri(i=0,1)に利用する参照画素を選択し、DC予測値を導出する。
【０２３１】
(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlag, 
(B)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (0,1),
(C)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag) == (1,0),
従来技術と比較して、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを5から3へ削減すると共に、従来技術における条件(a)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff>vertAbsDiff,(b)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(0,0) && horAbsDiff<=vertAbsDiff, (c)(vertEdgeFlag,horEdgeFlag)==(1,1)の分割パターンを、条件(A)vertEdgeFlag==horEdgeFlagとして統合し、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出を共通化している。従って、従来技術と比較して、参照画素間の画素強度を算出することなく、水平エッジフラグ、及び垂直エッジフラグのみに基づいて、参照画素の選択に係る分割パターンの場合分けを行うことが可能である。また、条件分岐を5から3へ削減し、分岐処理を低減する効果を奏する。また、従来技術と比較して、垂直エッジフラグと水平エッジフラグが等しい場合において、各領域RiのDC予測値の導出処理を共通化することで、符号化効率を維持しつつ、予測画像生成に係る処理量を低減する効果を奏する。また、本実施例では、各領域Ri(i=0,1)のDC予測値の導出に利用する参照画素を、各分割パターンの場合分け(A)〜(C)毎に互いに異なる参照画素とし、さらに、各分割パターン毎、領域毎に好適な位置の参照画素を利用する。これによって、各分割パターン毎に重複した参照画素を利用せずに、各分割パターン毎に、好適な各領域のDC予測値を導出することができる。
【０２３２】
〔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。
【０２３３】
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１８を参照して説明する。
【０２３４】
図１８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１８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。
【０２３５】
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１８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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
図１８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１８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。
【０２３８】
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１８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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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１９を参照して説明する。
【０２４５】
図１９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１９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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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１９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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
図１９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１９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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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１９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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
（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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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 Electronic Engineers）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）、ＩＥＥＥ８０２．１１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。
【産業上の利用可能性】
【０２５９】
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】
【０２６０】
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手段）
１１１      ＤＣオフセット情報復号部（ＤＣオフセット情報復号手段）
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（ＤＭＭ予測装置）
１４５Ｔ１  ＤＣ予測画像導出部
１４５Ｔ２  ＤＭＭ１ウェッジレットパターン生成部
１４５Ｔ３  ＤＭＭ４ウェッジレットパターン生成部
１４５Ｔ５  ウェッジレットパターンリスト生成部
１４５Ｔ５  バッファ
１４５Ｔ６  ＤＭＭ１ウェッジレットパターン導出部
１４６      エッジフラグ導出部
１４７      ＤＣ予測値導出部
１４８      予測画像導出部
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手段）
【図１】
2016072941.tif 000003
【図２】
2016072941.tif 000004
【図３】
2016072941.tif 000005
【図４】
2016072941.tif 000006
【図５】
2016072941.tif 000007
【図６】
2016072941.tif 000008
【図７】
2016072941.tif 000009
【図８】
2016072941.tif 000010
【図９】
2016072941.tif 000011
【図１０】
2016072941.tif 000012
【図１１】
2016072941.tif 000013
【図１２】
2016072941.tif 000014
【図１３】
2016072941.tif 000015
【図１４】
2016072941.tif 000016
【図１５】
2016072941.tif 000017
【図１６】
2016072941.tif 000018
【図１７】
2016072941.tif 000019
【図１８】
2016072941.tif 000020
【図１９】
2016072941.tif 000021
【図２０】
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