特許 5872929 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872929

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/593 20140101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/593

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-48772(P2012-48772)

(22)【出願日】2012年3月6日

(65)【公開番号】特開2013-187583(P2013-187583A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2014年7月31日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／超高精細映像符号化技術に関する研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122426

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 清志

(72)【発明者】

【氏名】河村 圭

(72)【発明者】

【氏名】内藤 整

【審査官】 堀井 啓明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１２４８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３９４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３９８４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ１９／００−１９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の色信号成分を含む動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分をチャネル間予測する符号化側予測手段と、
前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分のチャネル間予測を行わせる変更手段と、
前記符号化側予測手段によるチャネル間予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する決定手段と、
前記決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成する符号化情報生成手段と、
前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分をチャネル間予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データを生成する符号化手段と、を備え、
前記符号化側予測手段は、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないことを特徴とする動画像符号化装置。

【請求項2】

請求項１に記載の動画像符号化装置において、
前記決定手段は、前記参照信号成分を変換および量子化したものと、前記非参照信号成分を変換および量子化したものと、を用いて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を決定することを特徴とする動画像符号化装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の動画像符号化装置において、
前記決定手段は、前記参照信号成分の残差信号を用いて前記非参照信号成分をチャネル間予測するものとして前記動画像を符号化した後に復号して復号画像を生成し、当該復号画像と前記動画像との差分を用いて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を決定することを特徴とする動画像符号化装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記符号化手段は、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分をチャネル間予測するものとして前記動画像を符号化する場合と、当該参照信号成分の残差信号を用いた当該非参照信号成分のチャネル間予測を行わないものとして前記動画像を符号化する場合と、を選択することを特徴とする動画像符号化装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の動画像符号化装置において生成された符号化データを復号する動画像復号装置であって、
前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する復号手段と、
前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分をチャネル間予測する復号側予測手段と、を備え、
前記復号側予測手段は、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないことを特徴とする動画像復号装置。

【請求項6】

請求項５に記載の動画像復号装置において、
前記復号手段は、前記符号化情報を取得した後に前記動画像復号装置が受信した前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号を取得することを特徴とする動画像復号装置。

【請求項7】

符号化側予測手段、変更手段、決定手段、符号化情報生成手段、および符号化手段を備え、複数の色信号成分を含む動画像を符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法であって、
前記符号化側予測手段が、前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分をチャネル間予測する第１のステップと、
前記変更手段が、前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分のチャネル間予測を行わせる第２のステップと、
前記決定手段が、前記符号化側予測手段によるチャネル間予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する第３のステップと、
前記符号化情報生成手段が、前記決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成する第４のステップと、
前記符号化手段が、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分をチャネル間予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データを生成する第５のステップと、を備え、
前記第１のステップでは、前記符号化側予測手段が、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないことを特徴とする動画像符号化方法。

【請求項8】

復号手段、選択手段、および復号側予測手段を備え、請求項７に記載の動画像符号化装置において生成された符号化データを復号する動画像復号装置における動画像復号方法であって、
前記復号手段が、前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する第６のステップと、
前記選択手段が、前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する第７のステップと、
前記復号側予測手段が、前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分をチャネル間予測する第８のステップと、を備え、
前記第８のステップでは、前記復号側予測手段が、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないことを特徴とする動画像復号方法。

【請求項9】

符号化側予測手段、変更手段、決定手段、符号化情報生成手段、および符号化手段を備え、複数の色信号成分を含む動画像を符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記符号化側予測手段が、前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分をチャネル間予測する第１のステップと、
前記変更手段が、前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分のチャネル間予測を行わせる第２のステップと、
前記決定手段が、前記符号化側予測手段によるチャネル間予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する第３のステップと、
前記符号化情報生成手段が、前記決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成する第４のステップと、
前記符号化手段が、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分をチャネル間予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データを生成する第５のステップと、をコンピュータに実行させ、
前記第１のステップでは、前記符号化側予測手段が、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないためのプログラム。

【請求項10】

復号手段、選択手段、および復号側予測手段を備え、請求項９に記載のプログラムをコンピュータで実行することにより生成された符号化データを復号する動画像復号装置における動画像復号方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記復号手段が、前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する第６のステップと、
前記選択手段が、前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する第７のステップと、
前記復号側予測手段が、前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分をチャネル間予測する第８のステップと、をコンピュータに実行させ、
前記第８のステップでは、前記復号側予測手段が、
非参照信号成分のフレーム内予測信号に、参照信号成分の残差信号の１／２倍したものを加算し、
参照信号成分のフレーム内予測信号に、変更を加えないためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、動画像を符号化する動画像符号化装置は、カラー映像を扱う際に色空間を考慮する。色空間としては、例えばＲＧＢやＹＵＶやＹＣｂＣｒが用いられる。

【0003】

非特許文献１には、動画像符号化方式ＨＥＶＣの作業草案が示されている。

【0004】

非特許文献２には、動画像符号化方式におけるフレーム内予測として、チャネル間予測が示されている。このチャネル間予測は、色空間の成分同士には相関性があるという性質を利用する。例えば、ＹＣｂＣｒ色空間では、Ｃｂ成分とＣｒ成分との間には相関性があるため、チャネル間予測により、Ｃｒ成分の予測値を以下の数式（１）のように求めることができる。

【0005】

【数1】

【0006】

なお、数式（１）において、ＰｒｅｄＣｒは、Ｃｒ成分の予測値を示し、ＲｅｇＣｒは、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号を示す。また、ＲｅｓｉＣｂは、逆変換したＣｂ成分の残差信号を示す。フレーム内予測信号については、非特許文献１に示されている。

【0007】

特許文献１には、非特許文献２と同様にチャネル間予測が示されており、具体例として、ＹＵＶ色空間において、Ｙ成分のイントラ予測残差から、Ｕ成分やＶ成分のイントラ予測残差を線型予測する場合が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−３１０９４１号公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】B. Bross, et. al. "WD5: Working Draft 5 of High-Efficiency Video Coding," JCTVC-G1103, Nov. 2011.

【非特許文献2】Y. Chiu, et. al. "Cross-channel intra chroma residual prediction," JCTVC-G173, Nov. 2011.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

非特許文献２や特許文献１に示されている手法によれば、チャネル間予測を用いることで、符号化性能を向上させることができる。

【0011】

しかしながら、非特許文献２に示されている手法は、常にＣｂ成分からＣｒ成分を予測する。このため、Ｃｂ成分とＣｒ成分との画像品質（例えばＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ））の向上が不均衡になるため、Ｃｂ成分とＣｒ成分とで符号化性能の向上に不均衡が生じる場合があった。なお、一般的に品質制御に用いられる量子化パラメータでは、この不均衡を解消できない。

【0012】

また、特許文献１に示されている手法では、Ｕ成分のイントラ予測残差とＶ成分のイントラ予測残差との間に存在する冗長性を削減できず、Ｕ成分とＶ成分とで符号化性能の向上に不均衡が生じる場合があった。

【0013】

そこで、本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまうのを抑制できる動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、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】

【0014】

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。

【0015】

（１） 本発明は、複数の色信号成分（例えば、後述のＣｂ成分およびＣｒ成分に相当）を含む動画像（例えば、後述の原画像に相当）を符号化する動画像符号化装置であって、前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測する符号化側予測手段（例えば、図１の加算部１５、２５に相当）と、前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせる変更手段（例えば、図１の選択部３０に相当）と、前記符号化側予測手段による予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する決定手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）と、前記決定手段による決定結果を含む符号化情報（例えば、図２のスライスヘッダに相当）を生成する符号化情報生成手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）と、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データ（例えば、図１のビットストリームに相当）を生成する符号化手段（例えば、図１のエントロピー符号化部５０に相当）と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。

【0016】

この発明によれば、動画像符号化装置に、符号化側予測手段、変更手段、決定手段、符号化情報生成手段、および符号化手段を設けた。そして、符号化側予測手段により、複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測することとした。また、変更手段により、参照信号成分または非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせることとした。また、決定手段により、符号化側予測手段による予測結果を用いて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定することとした。また、符号化情報生成手段により、決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成することとした。また、符号化手段により、決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化し、符号化データを生成することとした。

【0017】

このため、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を適宜設定し、設定するごとに参照信号成分の残差信号を用いて非参照信号成分を予測して、予測結果に基づいて、参照信号成分および非参照信号成分を最終的に決定する。したがって、色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまわないように、参照信号成分および非参照信号成分を決定することができる。よって、色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまうのを抑制できる。

【0018】

（２） 本発明は、（１）の動画像符号化装置について、前記符号化側予測手段は、前記参照信号成分の残差信号を用いてチャネル間予測を行って、前記非参照信号成分を予測することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。

【0019】

この発明によれば、（１）の動画像符号化装置において、符号化側予測手段により、参照信号成分の残差信号を用いてチャネル間予測を行って、非参照信号成分を予測することとした。このため、チャネル間予測において色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまうのを抑制できる。

【0020】

（３） 本発明は、（１）または（２）の動画像符号化装置について、前記決定手段は、前記参照信号成分を変換および量子化したもの（例えば、図１の係数ＣｂＣｏｅｆｆや係数ＣｒＣｏｅｆｆに相当）と、前記非参照信号成分を変換および量子化したもの（例えば、図１の係数ＣｒＣｏｅｆｆやＣｂＣｏｅｆｆに相当）と、を用いて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を決定することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。

【0021】

この発明によれば、（１）または（２）の動画像符号化装置において、決定手段により、参照信号成分を変換および量子化したものと、非参照信号成分を変換および量子化したものと、を用いて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0022】

（４） 本発明は、（１）〜（３）のいずれかの動画像符号化装置について、前記決定手段は、前記参照信号成分の残差信号を用いて前記非参照信号成分を予測するものとして前記動画像を符号化した後に復号して復号画像を生成し、当該復号画像と前記動画像との差分を用いて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を決定することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。

【0023】

この発明によれば、（１）〜（３）のいずれかの動画像符号化装置において、決定手段により、参照信号成分の残差信号を用いて非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化した後に復号して復号画像を生成し、この復号画像と動画像との差分を用いて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0024】

（５） 本発明は、（１）〜（４）のいずれかの動画像符号化装置について、前記符号化手段は、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして前記動画像を符号化する場合と、当該参照信号成分の残差信号を用いた当該非参照信号成分の予測を行わないものとして前記動画像を符号化する場合と、を選択することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。

【0025】

この発明によれば、（１）〜（４）のいずれかの動画像符号化装置において、符号化手段により、決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化する場合と、参照信号成分の残差信号を用いた非参照信号成分の予測を行わないものとして動画像を符号化する場合と、を選択することとした。このため、動画像に応じて、参照信号成分の残差信号を用いて非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化したり、参照信号成分の残差信号を用いた非参照信号成分の予測を行わないものとして動画像を符号化したりすることができる。

【0026】

（６） 本発明は、（１）〜（５）のいずれかの動画像符号化装置において生成された符号化データ（例えば、図３のビットストリームに相当）を復号する動画像復号装置であって、前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する復号手段（例えば、図３の逆量子化部１１１、１２１と逆変換部１１２、１２２とエントロピー復号部１４０とに相当）と、前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子（例えば、図２のフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」に相当）に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する選択手段（例えば、図３の選択部１３０に相当）と、前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分を予測する復号側予測手段（例えば、図３の加算部１１３、１２３に相当）と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。

【0027】

この発明によれば、（１）〜（５）のいずれかの動画像符号化装置において生成された符号化データを復号する動画像復号装置に、復号手段、選択手段、および復号側予測手段を設けた。そして、復号手段により、符号化データを復号して、色信号成分の残差信号と符号化情報とを取得することとした。また、選択手段により、符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を選択することとした。また、復号側予測手段により、選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、選択手段により選択された非参照信号成分を予測することとした。

【0028】

このため、動画像符号化装置において決定された参照信号成分および非参照信号成分を、符号化情報から求め、参照信号成分の残差信号を用いて非参照信号成分を予測することができる。

【0029】

（７） 本発明は、（６）の動画像復号装置について、前記復号側予測手段は、前記参照信号成分の残差信号を用いてチャネル間予測を行って、前記非参照信号成分を予測することを特徴とする動画像復号装置を提案している。

【0030】

この発明によれば、（６）の動画像復号装置において、復号側予測手段により、参照信号成分の残差信号を用いてチャネル間予測を行って、非参照信号成分を予測することとした。このため、参照信号成分の残差信号を用いて非参照信号成分をチャネル間予測できる。

【0031】

（８） 本発明は、（６）または（７）の動画像復号装置について、前記復号手段は、前記符号化情報を取得した後に前記動画像復号装置が受信した前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号を取得することを特徴とする動画像復号装置を提案している。

【0032】

この発明によれば、（６）または（７）の動画像復号装置において、復号手段により、符号化情報を取得した後に動画像復号装置が受信した符号化データを復号して、色信号成分の残差信号を取得することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0033】

（９） 本発明は、符号化側予測手段（例えば、図１の加算部１５、２５に相当）、変更手段（例えば、図１の選択部３０に相当）、決定手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）、符号化情報生成手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）、および符号化手段（例えば、図１のエントロピー符号化部５０に相当）を備え、複数の色信号成分（例えば、後述のＣｂ成分およびＣｒ成分に相当）を含む動画像（例えば、後述の原画像に相当）を符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法であって、前記符号化側予測手段が、前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測する第１のステップと、前記変更手段が、前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせる第２のステップと、前記決定手段が、前記符号化側予測手段による予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する第３のステップと、前記符号化情報生成手段が、前記決定手段による決定結果を含む符号化情報（例えば、図２のスライスヘッダに相当）を生成する第４のステップと、前記符号化手段が、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データ（例えば、図１のビットストリームに相当）を生成する第５のステップと、を備えることを特徴とする動画像符号化方法を提案している。

【0034】

この発明によれば、符号化側予測手段により、複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測することとした。また、変更手段により、参照信号成分または非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせることとした。また、決定手段により、符号化側予測手段による予測結果を用いて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定することとした。また、符号化情報生成手段により、決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成することとした。また、符号化手段により、決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化し、符号化データを生成することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0035】

（１０） 本発明は、復号手段（例えば、図３の逆量子化部１１１、１２１と逆変換部１１２、１２２とエントロピー復号部１４０とに相当）、選択手段（例えば、図３の選択部１３０に相当）、および復号側予測手段（例えば、図３の加算部１１３、１２３に相当）を備え、（９）の動画像符号化装置において生成された符号化データ（例えば、図３のビットストリームに相当）を復号する動画像復号装置における動画像復号方法であって、前記復号手段が、前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する第６のステップと、前記選択手段が、前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子（例えば、図２のフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」に相当）に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する第７のステップと、前記復号側予測手段が、前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分を予測する第８のステップと、を備えることを特徴とする動画像復号方法を提案している。

【0036】

この発明によれば、復号手段により、符号化データを復号して、色信号成分の残差信号と符号化情報とを取得することとした。また、選択手段により、符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を選択することとした。また、復号側予測手段により、選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、選択手段により選択された非参照信号成分を予測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0037】

（１１） 本発明は、符号化側予測手段（例えば、図１の加算部１５、２５に相当）、変更手段（例えば、図１の選択部３０に相当）、決定手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）、符号化情報生成手段（例えば、図１のコスト算出部４０に相当）、および符号化手段（例えば、図１のエントロピー符号化部５０に相当）を備え、複数の色信号成分（例えば、後述のＣｂ成分およびＣｒ成分に相当）を含む動画像（例えば、後述の原画像に相当）を符号化する動画像符号化装置における動画像符号化方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記符号化側予測手段が、前記複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、前記複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測する第１のステップと、前記変更手段が、前記参照信号成分または前記非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、前記符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせる第２のステップと、前記決定手段が、前記符号化側予測手段による予測結果を用いて、前記複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定する第３のステップと、前記符号化情報生成手段が、前記決定手段による決定結果を含む符号化情報（例えば、図２のスライスヘッダに相当）を生成する第４のステップと、前記符号化手段が、前記決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて当該決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして前記動画像を符号化し、符号化データ（例えば、図１のビットストリームに相当）を生成する第５のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

【0038】

この発明によれば、プログラムを実行することで、符号化側予測手段により、複数の色信号成分のうち参照信号成分の残差信号を用いて、複数の色信号成分のうち非参照信号成分を予測することとした。また、変更手段により、参照信号成分または非参照信号成分の少なくともいずれかを変更して、符号化側予測手段に非参照信号成分の予測を行わせることとした。また、決定手段により、符号化側予測手段による予測結果を用いて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を決定することとした。また、符号化情報生成手段により、決定手段による決定結果を含む符号化情報を生成することとした。また、符号化手段により、決定手段により決定された参照信号成分の残差信号を用いて決定手段により決定された非参照信号成分を予測するものとして動画像を符号化し、符号化データを生成することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【0039】

（１２） 本発明は、復号手段（例えば、図３の逆量子化部１１１、１２１と逆変換部１１２、１２２とエントロピー復号部１４０とに相当）、選択手段（例えば、図３の選択部１３０に相当）、および復号側予測手段（例えば、図３の加算部１１３、１２３に相当）を備え、（１１）のプログラムをコンピュータで実行することにより生成された符号化データ（例えば、図３のビットストリームに相当）を復号する動画像復号装置における動画像復号方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記復号手段が、前記符号化データを復号して、前記色信号成分の残差信号と前記符号化情報とを取得する第６のステップと、前記選択手段が、前記符号化情報に含まれる色参照信号指示子（例えば、図２のフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」に相当）に基づいて、前記複数の色信号成分の中から前記参照信号成分および前記非参照信号成分を選択する第７のステップと、前記復号側予測手段が、前記選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、前記選択手段により選択された非参照信号成分を予測する第８のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

【0040】

この発明によれば、プログラムを実行することで、復号手段により、符号化データを復号して、色信号成分の残差信号と符号化情報とを取得することとした。また、選択手段により、符号化情報に含まれる色参照信号指示子に基づいて、複数の色信号成分の中から参照信号成分および非参照信号成分を選択することとした。また、復号側予測手段により、選択手段により選択された参照信号成分の残差信号を用いて、選択手段により選択された非参照信号成分を予測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

【発明の効果】

【0041】

本発明によれば、色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまうのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図2】前記動画像符号化装置から出力されるスライスヘッダの一部を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

【0044】

［動画像符号化装置ＡＡの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置ＡＡの構成を示すブロック図である。動画像符号化装置ＡＡは、変換部１１、２１と、量子化部１２、２２と、逆量子化部１３、２３と、逆変換部１４、２４と、加算部１５、２５と、記憶部１６、２６と、イントラ予測部１７、２７と、選択部３０と、コスト算出部４０と、エントロピー符号化部５０と、を備えており、ＹＣｂＣｒ信号により表される原画像を符号化してビットストリームを生成する。

【0045】

変換部１１には、原画像に含まれるＣｂＦｒａｍｅから、イントラ予測部１７から出力された後述のＣｂ成分のフレーム内予測信号と、選択部３０から加算部１５に出力された信号と、を減算したものが入力される。この変換部１１は、入力された信号を変換して出力する。

【0046】

変換部２１には、原画像に含まれるＣｒＦｒａｍｅから、イントラ予測部２７から出力された後述のＣｒ成分のフレーム内予測信号と、選択部３０から加算部２５に出力された信号と、を減算したものが入力される。この変換部２１は、入力された信号を変換して出力する。

【0047】

量子化部１２には、変換部１１から出力された信号が入力される。この量子化部１２は、入力された信号を量子化して、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆを出力する。

【0048】

量子化部２２には、変換部２１から出力された信号が入力される。この量子化部２２は、入力された信号を量子化して、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆを出力する。

【0049】

逆量子化部１３には、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆが入力される。この逆量子化部１３は、入力されたＣｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆを逆量子化して、出力する。

【0050】

逆量子化部２３には、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆが入力される。この逆量子化部２３は、入力されたＣｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆを逆量子化して、出力する。

【0051】

逆変換部１４には、逆量子化部１３から出力された信号が入力される。この逆変換部１４は、入力された信号を逆変換して、Ｃｂ成分の残差信号を出力する。

【0052】

逆変換部２４には、逆量子化部２３から出力された信号が入力される。この逆変換部２４は、入力された信号を逆変換して、Ｃｒ成分の残差信号を出力する。

【0053】

選択部３０には、Ｃｂ成分の残差信号と、Ｃｒ成分の残差信号と、コスト算出部４０から出力された後述の選択信号と、が入力される。この選択部３０は、選択信号に応じて、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の中から参照信号成分と非参照信号成分とを選択し、選択結果に応じた信号を出力する。具体的には、選択信号が「０」の場合には、参照信号としてＣｂ成分を選択するとともに、非参照信号としてＣｒ成分を選択し、ゼロを加算部１５に出力するとともに、Ｃｂ成分の残差信号を１／２倍したものを加算部２５に出力する。一方、選択信号が「１」の場合には、参照信号としてＣｒ成分を選択するとともに、非参照信号としてＣｂ成分を選択し、Ｃｒ成分の残差信号を１／２倍したものを加算部１５に出力するとともに、ゼロを加算部２５に出力する。

【0054】

加算部１５には、逆変換部１４から出力されたＣｂ成分の残差信号と、選択部３０からの出力と、イントラ予測部１７から出力された後述のＣｂ成分のフレーム内予測信号と、が入力される。この加算部１５は、後述の選択信号が「０」の場合には、以下の数式（２）に表す信号を記憶部１６に出力する。一方、後述の選択信号が「１」の場合には、以下の数式（３）に表す信号を記憶部１６に出力する。

【0055】

【数2】

【0056】

【数3】

【0057】

なお、上述の数式（２）および数式（３）において、ＲｅｇＣｂは、イントラ予測部１７から出力されたＣｂ成分のフレーム内予測信号を示す。また、ＲｅｓｉＣｂは、Ｃｂ成分の残差信号を示し、ＲｅｓｉＣｒは、Ｃｒ成分の残差信号を示す。

【0058】

以上のように、後述の選択信号が「０」の場合には、記憶部１６には、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｂ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。一方、後述の選択信号が「１」の場合には、記憶部１６には、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｒ成分の残差信号を１／２倍したものと、Ｃｂ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。

【0059】

記憶部１６は、入力された信号を格納し、適宜イントラ予測部１７に出力する。

【0060】

加算部２５には、逆変換部２４から出力されたＣｒ成分の残差信号と、選択部３０からの出力と、イントラ予測部２７から出力された後述のＣｒ成分のフレーム内予測信号と、が入力される。この加算部２５は、後述の選択信号が「０」の場合には、以下の数式（４）に表す信号を記憶部２６に出力する。一方、後述の選択信号が「１」の場合には、以下の数式（５）に表す信号を記憶部２６に出力する。

【0061】

【数4】

【0062】

【数5】

【0063】

なお、上述の数式（４）および数式（５）において、ＲｅｇＣｒは、イントラ予測部２７から出力されたＣｒ成分のフレーム内予測信号を示す。また、ＲｅｓｉＣｂは、Ｃｂ成分の残差信号を示し、ＲｅｓｉＣｒは、Ｃｒ成分の残差信号を示す。

【0064】

以上のように、後述の選択信号が「０」の場合には、記憶部２６には、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｂ成分の残差信号を１／２倍したものと、Ｃｒ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。一方、後述の選択信号が「１」の場合には、記憶部２６には、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｒ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。

【0065】

記憶部２６は、入力された信号を格納し、適宜イントラ予測部２７に出力する。

【0066】

イントラ予測部１７には、記憶部１６に格納された信号が入力される。このイントラ予測部１７は、入力された信号を用いてイントラ予測を行って、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号を出力する。

【0067】

イントラ予測部２７には、記憶部２６に格納された信号が入力される。このイントラ予測部２７は、入力された信号を用いてイントラ予測を行って、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号を出力する。

【0068】

コスト算出部４０には、ＣｂＦｒａｍｅと、ＣｒＦｒａｍｅと、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆと、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆと、記憶部１６に格納された信号と、記憶部２６に格納された信号と、が入力される。このコスト算出部４０は、スライスごとに、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、を決定する。

【0069】

具体的には、コスト算出部４０は、まず、上述の２つのうちどちらでチャネル間予測を行うのかを決定するスライスについて、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測する場合のコスト値を数式（２）（４）を用いて算出するとともに、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測する場合のコスト値を数式（３）（５）を用いて算出する。コスト値は、以下の数式（６）により算出する。

【0070】

【数6】

【0071】

なお、上述の数式（６）において、発生係数の符号量とは、係数ＣｂＣｏｅｆｆ、ＣｒＣｏｅｆｆをエントロピー符号化して得られたビットストリームの長さのことである。また、λは、予め定められた係数のことである。また、符号化誤差とは、原画像と復号画像との差分のことである。数式（２）（４）を用いてコスト値を算出する場合には、復号画像とは、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するものとして原画像を符号化した後に、符号化した結果を復号することにより生成されるもののことである。数式（３）（５）を用いてコスト値を算出する場合には、復号画像とは、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するものとして原画像を符号化した後に、符号化した結果を復号することにより生成されるもののことである。

【0072】

コスト算出部４０は、次に、数式（２）（４）を用いて算出したコスト値と、数式（３）（５）を用いて算出したコスト値と、のうち、コスト値の小さい方でチャネル間予測を行うと決定する。具体的には、数式（２）（４）を用いて算出したコスト値の方が小さい場合には、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するものと決定し、上述の選択信号として「０」を出力する。一方、数式（３）（５）を用いて算出したコスト値の方が小さい場合には、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するものと決定し、上述の選択信号として「１」を出力する。

【0073】

また、コスト算出部４０は、図２に示すＳＨ（スライスヘッダ）のフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」に、選択信号の値を記述する。

【0074】

図２は、動画像符号化装置ＡＡから出力されるスライスヘッダの一部を示す図である。フラグ「ｆｉｒｓｔ＿ｍｂ＿ｉｎ＿ｓｌｉｃｅ」は、スライス中に存在する最初のマクロブロックが、画面全体では何番目に該当するかを示す。フラグ「ｓｌｉｃｅ＿ｔｙｐｅ」は、スライスの種類を示すもので、Ｉスライス、Ｐスライス、Ｂスライスのいずれかを示す。フラグ「ｐｉｃ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒ＿ｓｅｔ＿ｉｄ」は、ＰＰＳ（ピクチャーパラメータセット）のうち、このスライスで利用する番号（ＩＤ）を示す。フラグ「ｓｌｉｃｅ＿ｑｐ＿ｄｅｌｔａ」は、スライス中のマクロブロックに適用する量子化ステップについて、現在の量子化ステップと、このスライスにおける量子化ステップと、の差を示す。

【0075】

フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」は、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、すなわちＣｂ成分およびＣｒ成分のうち、どちらが参照信号で、どちらが非参照信号であるか、を示す。具体的には、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、参照信号がＣｂ成分で、非参照信号がＣｒ成分であることを示す。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、参照信号がＣｒ成分で、非参照信号がＣｂ成分であることを示す。

【0076】

図１に戻って、エントロピー符号化部５０には、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆと、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆと、選択信号の値がフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」に記述されたスライスヘッダと、が入力される。このエントロピー符号化部５０は、入力された信号をエントロピー符号化して、ビットストリームデータとして出力する。

【0077】

［動画像復号装置ＢＢの構成］
図３は、本発明の一実施形態に係る動画像復号装置ＢＢの構成を示すブロック図である。動画像復号装置ＢＢは、逆量子化部１１１、１２１と、逆変換部１１２、１２２と、加算部１１３、１２３と、記憶部１１４、１２４と、イントラ予測部１１５、１２５と、選択部１３０と、エントロピー復号部１４０と、を備えており、動画像符号化装置ＡＡにおいて生成されたビットストリームを復号する。

【0078】

エントロピー復号部１４０には、動画像符号化装置ＡＡにおいて生成されたビットストリームが入力される。このエントロピー復号部１４０は、入力されたビットストリームデータをエントロピー復号して、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆと、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆと、スライスヘッダと、を出力する。

【0079】

逆量子化部１１１には、エントロピー復号部１４０から出力されたＣｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆが入力される。この逆量子化部１１１は、入力されたＣｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆを逆量子化して、出力する。

【0080】

逆量子化部１２１には、エントロピー復号部１４０から出力されたＣｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆが入力される。この逆量子化部１２１は、入力されたＣｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆを逆量子化して、出力する。

【0081】

逆変換部１１２には、逆量子化部１１１から出力された信号が入力される。この逆変換部１１２は、入力された信号を逆変換して、Ｃｂ成分の残差信号を出力する。

【0082】

逆変換部１２２には、逆量子化部１２１から出力された信号が入力される。この逆変換部１２２は、入力された信号を逆変換して、Ｃｒ成分の残差信号を出力する。

【0083】

なお、上述のエントロピー復号部１４０は、スライスヘッダを取得した後に動画像復号装置ＢＢが受信したビットストリームを復号して、Ｃｂ成分の係数ＣｂＣｏｅｆｆと、Ｃｒ成分の係数ＣｒＣｏｅｆｆと、を取得して出力する。このため、Ｃｂ成分の残差信号およびＣｒ成分の残差信号は、エントロピー復号部１４０によりスライスヘッダが取得された後に動画像復号装置ＢＢが受信したビットストリームから、求められることになる。

【0084】

選択部１３０には、エントロピー復号部１４０から出力されたスライスヘッダと、Ｃｂ成分の残差信号と、Ｃｒ成分の残差信号と、が入力される。この選択部１３０は、スライスヘッダに応じて、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の中から参照信号成分と非参照信号成分とを選択し、選択結果に応じた信号を加算部１１３、１２３に出力する。具体的には、スライスヘッダに含まれるフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、参照信号としてＣｂ成分を選択するとともに、非参照信号としてＣｒ成分を選択し、ゼロを加算部１１３に出力するとともに、Ｃｂ成分の残差信号を１／２倍したものを加算部１２３に出力する。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、参照信号としてＣｒ成分を選択するとともに、非参照信号としてＣｂ成分を選択し、Ｃｒ成分の残差信号を１／２倍したものを加算部１１３に出力するとともに、ゼロを加算部１２３に出力する。

【0085】

加算部１１３には、逆変換部１１２から出力されたＣｂ成分の残差信号と、選択部１３０からの出力と、イントラ予測部１１５から出力された後述のＣｂ成分のフレーム内予測信号と、が入力される。この加算部１１３は、スライスヘッダに含まれるフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、以下の数式（７）に表す信号を記憶部１１４に出力する。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、以下の数式（８）に表す信号を記憶部１１４に出力する。

【0086】

【数7】

【0087】

【数8】

【0088】

なお、上述の数式（７）および数式（８）において、ＲｅｇＣｂは、イントラ予測部１１５から出力されたＣｂ成分のフレーム内予測信号を示す。また、ＲｅｓｉＣｂは、Ｃｂ成分の残差信号を示し、ＲｅｓｉＣｒは、Ｃｒ成分の残差信号を示す。

【0089】

以上のように、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、記憶部１１４には、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｂ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、記憶部１１４には、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｒ成分の残差信号を１／２倍したものと、Ｃｂ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。

【0090】

加算部１２３には、逆変換部１２２から出力されたＣｒ成分の残差信号と、選択部１３０からの出力と、イントラ予測部１２５から出力された後述のＣｒ成分のフレーム内予測信号と、が入力される。この加算部１２３は、スライスヘッダに含まれるフラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、以下の数式（９）に表す信号を記憶部１２４に出力する。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、以下の数式（１０）に表す信号を記憶部１２４に出力する。

【0091】

【数9】

【0092】

【数10】

【0093】

なお、上述の数式（９）および数式（１０）において、ＲｅｇＣｒは、イントラ予測部１２５から出力されたＣｒ成分のフレーム内予測信号を示す。また、ＲｅｓｉＣｂは、Ｃｂ成分の残差信号を示し、ＲｅｓｉＣｒは、Ｃｒ成分の残差信号を示す。

【0094】

以上のように、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「０」の場合には、記憶部１２４には、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｂ成分の残差信号を１／２倍したものと、Ｃｒ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。一方、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」が「１」の場合には、記憶部１２４には、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号と、Ｃｒ成分の残差信号と、を加算したものが出力される。

【0095】

記憶部１１４は、入力された信号を格納し、適宜イントラ予測部１１５に出力する。記憶部１２４は、入力された信号を格納し、適宜イントラ予測部１２５に出力する。また、記憶部１１４に格納された信号と、記憶部１２４に格納された信号とは、復号画像として出力される。

【0096】

イントラ予測部１１５には、記憶部１１４に格納された信号が入力される。このイントラ予測部１１５は、入力された信号を用いてイントラ予測を行って、Ｃｂ成分のフレーム内予測信号を出力する。

【0097】

イントラ予測部１２５には、記憶部１２４に格納された信号が入力される。このイントラ予測部１２５は、入力された信号を用いてイントラ予測を行って、Ｃｒ成分のフレーム内予測信号を出力する。

【0098】

以上の動画像符号化装置ＡＡによれば、スライスごとに、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測する場合のコスト値と、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測する場合のコスト値と、に基づいて、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、を決定する。このため、Ｃｂ成分とＣｒ成分とで符号化性能の向上に不均衡が生じてしまわないように、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、を決定することができる。したがって、チャネル間予測において色信号成分間で符号化性能の向上に不均衡が生じてしまうのを抑制できる。

【0099】

また、以上の動画像符号化装置ＡＡによれば、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、をスライスヘッダに記述して、動画像復号装置ＢＢに送信する。このため、動画像復号装置ＢＢは、このスライスヘッダに基づいて、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測したり、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測したりすることができる。

【0100】

なお、本発明の動画像符号化装置ＡＡの処理や動画像復号装置ＢＢの処理を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶し、記録媒体に記録されたプログラムを動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢに読み込ませ、実行することによって、本発明を実現できる。

【0101】

また、上述のプログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納した動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク（通信網）や電話回線などの通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

【0102】

また、上述のプログラムは、上述の機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述の機能を動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0103】

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

【0104】

例えば、上述の実施形態では、動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢは、ＹＣｂＣｒ信号を扱うものとしたが、これに限らず、例えばＲＧＢ信号やＹＵＶ信号などの、複数の色信号成分を有する他の信号についても扱うことができる。

【0105】

また、上述の実施形態では、動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢは、イントラ予測を用いるものとしたが、これに限らず、インター予測といった他の予測方式を用いることもできる。

【0106】

また、上述の実施形態では、コスト算出部４０は、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するのか、をスライスごとに決定するものとしたが、これに限らず、例えばフレームごとに決定するものとしてもよい。

【0107】

また、上述の実施形態では、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」、すなわちＣｂ成分およびＣｒ成分のそれぞれを参照信号および非参照信号のどちらとするかを示す情報を、スライスヘッダに記述するものとしたが、これに限らず、例えばピクチャーパラメータセットに記述するものとしてもよい。なお、ピクチャーパラメータセットに記述する場合には、参照信号と非参照信号との切り替えは、ピクチャー単位で行われることになる。

【0108】

また、上述の実施形態では、フラグ「ｉｎｔｅｒ＿ｃｈ＿ｃｏｎｔｒｏｌ」は、フラグ「ｓｌｉｃｅ＿ｑｐ＿ｄｅｌｔａ」の後の位置に記述されるものとしたが、これに限らず、どこの位置に記述してもよい。

【0109】

また、上述の実施形態では、動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢは、チャネル間予測において参照信号の残差信号に乗ずる係数を１／２としたが、これに限らず、任意の予測係数αを乗ずるものとしてもよい。この予測係数αは、動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢに予め記憶されるものとしたり、スライスヘッダやピクチャーパラメータセットに記述されるものとしたりすることができる。

【0110】

また、上述の実施形態では、常にチャネル間予測を行うものとして符号化を行うものとしたが、これに限らず、チャネル間予測を行うものとして符号化を行う場合と、チャネル間予測を行わないものとして符号化を行う場合と、を切り替えることができるものであってもよい。チャネル間予測を行わないものとして符号化を行う場合には、記憶部１１４に入力される信号ＣｂＢｕｆｆは、上述の数式（２）で表され、記憶部１２４に入力される信号ＣｒＢｕｆｆは、上述の数式（５）で表されることになる。

【0111】

また、上述の実施形態では、Ｃｂ成分からＣｒ成分をチャネル間予測するのか、または、Ｃｒ成分からＣｂ成分をチャネル間予測するものとした。すなわち、２つの色信号成分のうち、一方から他方をチャネル間予測するか、または、他方から一方をチャネル間予測するものとした。しかし、これに限らず、例えば、第１の成分から第２の成分をチャネル間予測するか、または、第３の成分から第２の成分をチャネル間予測するものであってもよい。また、例えば、第１の成分から第２の成分をチャネル間予測するか、第３の成分から第４の成分をチャネル間予測するか、または、第５の成分から第６の成分をチャネル間予測するものであってもよい。

【符号の説明】

【0112】

ＡＡ・・・動画像符号化装置
ＢＢ・・・動画像復号装置
１１、２１・・・変換部
１２、２２・・・量子化部
１３、２３、１１１、１２１・・・逆量子化部
１４、２４、１１２、１２２・・・逆変換部
１５、２５、１１３、１２３・・・加算部
１６、２６、１１４、１２４・・・記憶部
１７、２７、１１５、１２５・・・イントラ予測部
３０、１３０・・・選択部
４０・・・コスト算出部
５０・・・エントロピー符号化部
１４０・・・エントロピー復号部

【図1】

【図2】

【図3】