特開 2018-152851 符号化装置、復号装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-152851(P2018-152851A)

(43)【公開日】2018年9月27日

(54)【発明の名称】符号化装置、復号装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/119 20140101AFI20180831BHJP

   H04N 19/176 20140101ALI20180831BHJP

   H04N 19/186 20140101ALI20180831BHJP

   H04N 19/157 20140101ALI20180831BHJP

   H04N 19/167 20140101ALI20180831BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/119

   H04N19/176

   H04N19/186

   H04N19/157

   H04N19/167

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-36908(P2018-36908)

(22)【出願日】2018年3月1日

(31)【優先権主張番号】特願2017-46711(P2017-46711)

(32)【優先日】2017年3月10日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】110001564

【氏名又は名称】フェリシテ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】岩村 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】市ヶ谷 敦郎

【テーマコード（参考）】

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C159LC09

5C159MA04

5C159MA05

5C159MA21

5C159MC11

5C159ME01

5C159PP04

5C159PP16

5C159SS26

5C159TA12

5C159TB08

5C159TC33

5C159UA02

5C159UA05

5C159UA33

(57)【要約】      （修正有）

【課題】分割形状を示すフラグ情報量の増大を抑制しつつ、柔軟なブロックの分割形状を選択する符号化装置及び復号装置を提供する。
【解決手段】符号化装置１は、符号化済みの輝度信号の分割形状に応じて、色差信号の分割形状を決定するように構成されている色差信号分割形状決定部１３を具備している。色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている符号化装置であって、
符号化済みの前記輝度信号の分割形状に応じて、前記色差信号の分割形状を決定するように構成されている色差信号分割形状決定部を具備しており、
前記色差信号分割形状決定部は、符号化対象の前記色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されていることを特徴とする符号化装置。

【請求項2】

前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、四分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されており、
前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されており、
前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。

【請求項3】

前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、四分木分割、垂直の二分木分割、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されており、
前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されており、
前記色差信号分割形状決定部は、前記符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。

【請求項4】

動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている復号装置であって、
前記輝度信号の分割形状を示すフラグ情報及び前記色差信号の分割形状を示すフラグ情報を復号するように構成されている復号部と、
前記輝度信号の分割形状及び前記色差信号の分割形状に基づいて予測画像を生成するように構成されている予測部を具備しており、
前記色差信号のブロックの分割形状は、前記色差信号のブロックに対応する位置の前記輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく構成されていることを特徴とする復号装置。

【請求項5】

復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、前記復号対象の色差信号のブロックの分割形状は、四分木分割及び分割無しのいずれかであり、
前記復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、前記復号対象の色差信号のブロックの分割形状は、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかであり、
前記復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状は、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の復号装置。

【請求項6】

復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、前記復号対象の色差信号のブロックの分割形状は、四分木分割、垂直の二分木分割、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかであり、
前記復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、前記復号対象の色差信号のブロックの分割形状は、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかであり、
前記復号対象の色差信号のブロックに対応する位置の前記復号済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、前記復号対象の色差信号のブロックの分割形状は、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の復号装置。

【請求項7】

コンピュータを、請求項１〜３のいずれか一項に記載の符号化装置として機能させるためのプログラム。

【請求項8】

コンピュータを、請求項４〜６のいずれか一項に記載の復号装置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、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）に代表される動画像（映像）符号化方式では、動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割し、インター予測又はイントラ予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。

【0003】

ＨＥＶＣでは、ブロックの分割形状として階層的な四分木分割を採用しており、原画像に含まれるテクスチャに応じて符号化装置（エンコーダ）側で最適なブロック分割形状が選択される。

【0004】

ＭＰＥＧ及びＩＴＵが合同で検討する次世代映像符号化方式の性能評価用ソフトウェア（ＪＥＭ）では、ＨＥＶＣの拡張として、階層的な四分木分割に加え、階層的な二分木分割（Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ ｐｌｕｓ Ｂｉｎａｒｙ Ｔｒｅｅ：ＱＴＢＴ）を導入しており、より柔軟な分割形状を選択可能としている。

【0005】

また、イントラ予測のみを行うイントラスライスでは、輝度信号と色差信号とで独立した分割形状を選択可能となっている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】「Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｏｉｎｔ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ Ｍｏｄｅｌ ５（ＪＥＭ５）（ＪＶＥＴ-Ｅ１００１-ｖ２）」、Ｊｏｉｎｔ Ｖｉｄｅｏ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｔｅａｍ（ＪＶＥＴ） ｏｆ ＩＴＵ-Ｔ ＳＧ １６ ＷＰ３ ａｎｄ ＩＳＯ/ＩＥＣ ＪＴＣ １/ＳＣ ２９/ＷＧ１１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のように、輝度信号と色差信号とで独立した分割形状を選択可能としたことで、原画像の特徴に応じて柔軟に分割形状が選択可能となり、予測効率が改善する一方で、従来のＨＥＶＣでは共通だったブロックの分割形状を輝度信号と色差信号とで独立としたことで、ブロックの分割形状を示すフラグ情報量が増大してしまうという問題点がある。

【0008】

また、輝度信号及び色差信号のブロックの分割形状をそれぞれ符号化装置側で決定する必要があるため、符号化装置側の演算量の増大が著しいという問題点もある。

【0009】

人間の視覚は、輝度信号に対して敏感であるのに対して、色差信号に対しては鈍感であることが知られている。映像符号化においても、輝度信号に対して割り当てられる情報量（ビット量）に比べ、色差信号に対して割り当てられる情報量（ビット量）は低い方が総合的な画質が向上することが一般的に知られている。

【0010】

このため、自然画像に対する映像符号化を行う場合、ＱＴＢＴ分割において輝度信号のブロックサイズの方が色差信号のブロックサイズに比べて小さくなる傾向がある。すなわち、細かいブロック分割を適用する方が、ブロックの分割形状を示すためのフラグ情報量や各ブロックにおける符号化モード等のフラグ情報量が増大する。したがって、割り当てられるビット量の少ない色差信号に関して発生する情報量を低減させるため、大きいブロックサイズが選ばれやすい。

【0011】

なお、輝度信号及び色差信号は局所的に相関が高いことから、色差信号において分割された領域が輝度信号において分割されないというケースは稀である。すなわち、色差信号の分割形状を輝度信号の分割形状と独立して設定する場合においても、色差信号の分割形状を輝度信号の分割形状には一定の相関があるにも関わらず、従来の映像符号化方式では、これらについて検討おらず、必要のない分割形状を示すためのフラグ情報をストリーム出力するよう構成されているため、符号化性能が低減してしまう問題点がある。

【0012】

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分割形状を示すフラグ情報量の増大を抑制しつつ、柔軟なブロックの分割形状を選択することができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の第１の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている符号化装置であって、符号化済みの前記輝度信号の分割形状に応じて、前記色差信号の分割形状を決定するように構成されている色差信号分割形状決定部を具備しており、前記色差信号分割形状決定部は、符号化対象の前記色差信号のブロックに対応する位置の前記符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく、前記符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されていることを要旨とする。

【0014】

本発明の第２の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている復号装置であって、前記輝度信号の分割形状を示すフラグ情報及び前記色差信号の分割形状を示すフラグ情報を復号するように構成されている復号部と、前記輝度信号の分割形状及び前記色差信号の分割形状に基づいて予測画像を生成するように構成されている予測部を具備しており、前記色差信号のブロックの分割形状は、前記色差信号のブロックに対応する位置の前記輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく構成されていることを要旨とする。

【0015】

本発明の第３の特徴は、コンピュータを、上述の第１の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。

【0016】

本発明の第４の特徴は、コンピュータを、上述の第２の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、分割形状を示すフラグ情報量の増大を抑制しつつ、柔軟なブロックの分割形状を選択することができる符号化装置、復号装置及びプログラム符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る符号化装置１の機能ブロックの一例を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【図6】図６は、既存の色差信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【図7】図７は、第１の実施形態で用いられる色差信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る復号装置３の機能ブロックの一例を示す図である。

【図9】図９は、第２の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状の一例を示す図である。

【図12】図１２は、第２の実施形態で用いられる輝度信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【図13】図１３は、既存の色差信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【図14】図１４は、第２の実施形態で用いられる色差信号の分割形状を示すフラグ情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１の実施形態）
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３について説明する。

【0020】

ここで、本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３は、ＨＥＶＣ等の動画像符号化方式に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３は、動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。

【0021】

本実施形態に係る符号化装置１は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている。以下、本実施形態では、動画像を構成するフレーム単位の原画像に対して二分木分割及び四分木分割を適用して符号化するケースを例に挙げて説明するが、本発明は、かかるケースに限定されるものではない。

【0022】

図１に示すように、本実施形態に係る符号化装置１は、予測モード決定部１１と、輝度信号分割形状決定部１２と、色差信号分割形状決定部１３と、復号画像生成部１４と、メモリ１５と、エントロピー符号化部１６とを具備している。

【0023】

予測モード決定部１１は、ＣＵに適用する最適な予測モードを決定するように構成されている。

【0024】

輝度信号分割形状決定部１２は、輝度信号の分割形状（すなわち、輝度信号のブロックの分割形状）を決定するように構成されている。輝度信号分割形状決定部１２は、既存のＱＴＢＴ分割のケースと同様に、符号化対象の輝度信号のブロックに対して、最初に階層的な四分木分割を適用し、その後階層的な二分木分割を適用するように構成されていてもよい。

【0025】

色差信号分割形状決定部１３は、符号化済みの輝度信号の分割形状に応じて、色差信号の分割形状（すなわち、色差信号のブロックの分割形状）を決定するように構成されている。色差信号分割形状決定部１３は、既存のＱＴＢＴ分割のケースと同様に、符号化対象の色差信号のブロックに対して、最初に階層的な四分木分割を適用し、その後階層的な二分木分割を適用するように構成されていてもよい。

【0026】

具体的には、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0027】

例えば、色差信号分割形状決定部１３は、図２（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、図２（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、四分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0028】

換言すると、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ１/Ｌ２以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0029】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割、水平の二分木分割及び境界線Ｌ１/Ｌ２以外を用いた四分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0030】

また、色差信号分割形状決定部１３は、図３（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、図３（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0031】

換言すると、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ３以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0032】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割、四分木分割及び境界線Ｌ３以外を用いた水平の二分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0033】

また、色差信号分割形状決定部１３は、図４（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、図４（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0034】

換言すると、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ４以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0035】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割、四分木分割及び境界線Ｌ４以外を用いた垂直の二分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0036】

かかる構成によれば、色差信号の分割形状として選択可能な分割形状に制限を設けることにより、色差信号の分割形状を示すフラグ情報量を低減することができる。

【0037】

復号画像生成部１４は、輝度信号分割形状決定部１２によって決定された輝度信号の分割形状及び色差信号分割形状決定部１３によって決定された色差信号の分割形状に基づいて局部復号画像（分割されたブロックごとの復号画像）を生成するように構成されている。

【0038】

図１に示すように、復号画像生成部１４は、予測部１４ａと、残差信号生成部１４ｂと、変換・量子化部１４ｃと、逆量子化・逆変換部１４ｄと、局部復号画像生成部１４ｅとを具備している。

【0039】

予測部１４ａは、予測モード決定部１１により決定された予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されている。

【0040】

残差信号生成部１４ｂは、予測部１４ａによって生成された予測画像と原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている。

【0041】

変換・量子化部１４ｃは、残差信号生成部１４ｂによって生成された残差信号に対して直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。

【0042】

逆量子化・逆変換部１４ｄは、変換・量子化部１４ｃによって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理及び逆直交変換処理を施し、残差信号を生成するように構成されている。

【0043】

局部復号画像生成部１４ｅは、逆量子化・逆変換部１４ｄによって生成された残差信号に対して予測部１４ａによって生成された予測画像を加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。

【0044】

メモリ１５は、復号画像生成部１４によって生成された局部復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。

【0045】

エントロピー符号化部１６は、予測モード決定部１１によって決定された予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0046】

例えば、図５（ａ）に示す輝度信号のブロックの分割形状が選択された場合、エントロピー符号化部１６は、従来のＱＴＢＴ分割のケースと同様に、フラグ情報として、図５（ｂ）に示す四分木分割の有無をブロックごとに示す四分木分割フラグと、図５（ｃ）に示す二分木分割の有無及びその方向（水平或いは垂直）を示す二分木分割フラグに対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0047】

ここで、図５（ｂ）及び図５（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ１は、図５（ａ）におけるブロックＢ１に対応し、図５（ｂ）及び図５（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ２は、図５（ａ）におけるブロックＢ２に対応する。

【0048】

また、従来のＱＴＢＴ分割のケースでは、図６（ａ）に示す色差信号のブロックの分割形状が選択された場合、エントロピー符号化部１６は、フラグ情報として、図６（ｂ）に示す四分木分割の有無をブロックごとに示す四分木分割フラグと、図６（ｃ）に示す二分木分割の有無及びその方向（水平或いは垂直）を示すフラグに対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されていた。

【0049】

ここで、図６（ｂ）及び図６（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ３は、図６（ａ）におけるブロックＢ３に対応し、図６（ｂ）及び図６（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ４は、図６（ａ）におけるブロックＢ４に対応する。

【0050】

これに対して、本実施形態に係る符号化装置１のエントロピー符号化部１６は、図７（ａ）に示す色差信号のブロックの分割形状が選択された場合、図７（ｂ）に示すフラグ情報に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0051】

ここで、図７（ｂ）及び図７（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ３は、図７（ａ）におけるブロックＢ３に対応し、図７（ｂ）及び図７（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ４は、図７（ａ）におけるブロックＢ４に対応する。

【0052】

すなわち、上述のように、従来のＱＴＢＴ分割のケースでは、輝度信号と色差信号とで独立した分割形状を選択できることから、輝度信号及び色差信号共にフラグ情報として四分木分割フラグ及び二分木分割フラグをストリーム出力するように構成されていた。

【0053】

しかしながら、輝度信号と色差信号との間の相関が高く、また、色差信号の分割形状は輝度信号の分割形状に比べ大きいブロックサイズが選ばれやすい傾向にあるにも関わらず、従来のＱＴＢＴ分割のケースでは、このような性質を考慮せずに全てのフラグ情報をストリーム出力する必要があったため、冗長であった。

【0054】

これに対して、本実施形態に係る符号化装置１のエントロピー符号化部１６は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックで行われた種類の分割を適用するか否かについて示すフラグ情報に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0055】

なお、図７（ｂ）に示すフラグ情報において、「０」は、符号化対象の色差信号のブロックについて分割されないことを示し、「１」は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックと同じ分割形状が適用されることを示し、「ｘ」は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックが分割されていないため、符号化対象の色差信号のブロックについても分割されないことが暗黙的に決定されることを示す。

【0056】

図７（ｂ）に示すフラグ情報の構成によれば、色差信号の分割形状を表すことが可能となり、色差信号の分割形状を示すフラグ情報量を大幅に削減することが可能となる。

【0057】

また、本実施形態に係る復号装置３は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている。

【0058】

図８に示すように、本実施形態に係る復号装置３は、エントロピー復号部３１と、復号画像生成部３２と、メモリ３３とを具備している。

【0059】

エントロピー復号部３１は、符号化装置１から出力されたストリームから、変換係数やフラグ情報等を復号するように構成されている。ここで、変換係数は、符号化装置１によって、フレーム単位の原画像を分割して符号化された信号として得られた量子化された変換係数である。

【0060】

また、輝度信号に係るフラグ情報には、図５（ｂ）に示すような四分木分割フラグ及び図５（ｃ）に示すような二分木分割フラグが含まれており、色差信号に係るフラグ情報には、図７（ｂ）に示すようなフラグ情報が含まれている。

【0061】

復号画像生成部３２は、エントロピー復号部３１によって復号された輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状に基づいて局部復号画像（分割されたブロックごとの復号画像）を生成するように構成されている。

【0062】

図８に示すように、復号画像生成部３２は、予測画像生成部３２ａと、逆量子化・逆変換部３２ｂと、局部復号画像生成部３２ｃとを具備している。

【0063】

予測画像生成部３２ａは、エントロピー復号部３１によって出力された予測モードを用いて、予測画像を生成するように構成されていてもよい。

【0064】

逆量子化・逆変換部３２ｂは、エントロピー復号部３１によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理（例えば、逆直交変換処理）を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。

【0065】

局部復号画像生成部３２ｃは、予測画像生成部３２ａによって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部３２ｂによって生成された残差信号とを加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。

【0066】

メモリ３３は、復号画像生成部３２によって生成された局部復号画像を、イントラ予測及びインター予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。

【0067】

本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、分割形状を示すフラグ情報量の増大を抑制しつつ、柔軟なブロックの分割形状を選択することができる。

【0068】

（第２の実施形態）
以下、図９〜図１４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３について、上述の第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３との相違点に着目して説明する。

【0069】

本実施形態に係る符号化装置１の色差信号分割形状決定部１３は、図９（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が四分木分割である場合、図９（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、四分木分割、水平の二分木分割、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0070】

換言すると、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ１/Ｌ２以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0071】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、境界線Ｌ１/Ｌ２以外を用いた二分木分割及び四分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0072】

また、色差信号分割形状決定部１３は、図１０（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が水平の二分木分割である場合、図１０（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0073】

換言すると、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ３以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0074】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割、四分木分割及び境界線Ｌ３以外を用いた水平の二分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0075】

また、色差信号分割形状決定部１３は、図１１（ａ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割形状が垂直の二分木分割である場合、図１１（ｂ）に示すように、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、垂直の二分木分割及び分割無しのいずれかを選択するように構成されている。

【0076】

換言すると、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックの分割に用いられる境界線Ｌ４以外を用いることなく、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状を決定するように構成されている。

【0077】

すなわち、かかる場合、色差信号分割形状決定部１３は、符号化対象の色差信号のブロックの分割形状として、水平の二分木分割、四分木分割及び境界線Ｌ４以外を用いた垂直の二分木分割を選択することを禁止するように構成されている。

【0078】

また、例えば、図１２（ａ）に示す輝度信号のブロックの分割形状が選択された場合、本実施形態に係る符号化装置１のエントロピー符号化部１６は、従来のＱＴＢＴ分割のケースと同様に、フラグ情報として、図１２（ｂ）に示す四分木分割の有無をブロックごとに示す四分木分割フラグと、図１２（ｃ）に示す二分木分割の有無及びその方向（水平或いは垂直）を示す二分木分割フラグに対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0079】

また、従来のＱＴＢＴ分割のケースでは、図１３（ａ）に示す色差信号のブロックの分割形状が選択された場合、エントロピー符号化部１６は、フラグ情報として、図１３（ｂ）に示す四分木分割の有無をブロックごとに示す四分木分割フラグと、図１３（ｃ）に示す二分木分割の有無及びその方向（水平或いは垂直）を示すフラグに対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されていた。

【0080】

ここで、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ５は、図１３（ａ）におけるブロックＢ５に対応し、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ６は、図１３（ａ）におけるブロックＢ６に対応する。

【0081】

これに対して、本実施形態に係る符号化装置１のエントロピー符号化部１６は、図１４（ａ）に示す色差信号のブロックの分割形状が選択された場合、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示すフラグ情報に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0082】

エントロピー符号化部１６は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックで行われた種類の分割を適用するか否かについて示すフラグ情報に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。

【0083】

ここで、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ５は、図１４（ａ）におけるブロックＢ５に対応し、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）におけるフラグ情報Ｆ６は、図１４（ａ）におけるブロックＢ６に対応する。

【0084】

なお、図１４（ｂ）に示すフラグ情報において、「０」は、符号化対象の色差信号のブロックについて分割されないことを示し、「１」は、符号化対象の色差信号のブロックに対して四分木分割が適用されることを示し、「ｘ」は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックが分割されていないため、符号化対象の色差信号のブロックについても分割されないことが暗黙的に決定されることを示す。

【0085】

また、図１４（ｃ）に示すフラグ情報において、「０」は、符号化対象の色差信号のブロックについて分割されないことを示し、「１」は、符号化対象の色差信号のブロックに対して水平の二分木分割形状が適用されることを示し、「２」は、符号化対象の色差信号のブロックに対して垂直の二分木分割形状が適用されることを示し、「ｘ」は、符号化対象の色差信号のブロックに対応する位置の符号化済みの輝度信号のブロックが分割されていないため、符号化対象の色差信号のブロックについても分割されないことが暗黙的に決定されることを示す。

【0086】

（その他の実施形態）
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0087】

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置１及び復号装置３によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

【0088】

或いは、上述の符号化装置１及び復号装置３内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１…符号化装置
１１…予測モード決定部
１２…輝度信号分割形状決定部
１３…色差信号分割形状決定部
１４…復号画像生成部
１４ａ…予測部
１４ｂ…残差信号生成部
１４ｃ…変換・量子化部
１４ｄ…逆量子化・逆変換部
１４ｅ…局部復号画像生成部
１５…メモリ
１６…エントロピー符号化部
３…復号装置
３１…エントロピー復号部
３２…復号画像生成部
３２ａ…予測画像生成部
３２ｂ…逆量子化・逆変換部
３２ｃ…局部復号画像生成部
３３…メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】