(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】P2024149704
(43)【公開日】2024-10-18
(54)【発明の名称】動画像復号装置及び画像符号化装置
(51)【国際特許分類】
H04N 19/105 20140101AFI20241010BHJP
H04N 19/139 20140101ALI20241010BHJP
H04N 19/176 20140101ALI20241010BHJP
H04N 19/503 20140101ALI20241010BHJP
H04N 19/70 20140101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
H04N19/105
H04N19/139
H04N19/176
H04N19/503
H04N19/70
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024129887
(22)【出願日】2024-08-06
(62)【分割の表示】P 2019170499の分割
【原出願日】2019-09-19
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147304
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 知哉
(72)【発明者】
【氏名】中條 健
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 瑛一
(72)【発明者】
【氏名】猪飼 知宏
(72)【発明者】
【氏名】青野 友子
(57)【要約】
【課題】PROF予測を実行する動画像復号装置及び画像符号化装置を提供する。
【解決手段】複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、前記動きベクトル差分配列は、画素ビッ
ト長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像復号装置。
【選択図】図13
【解決手段】複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、前記動きベクトル差分配列は、画素ビッ
ト長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像復号装置。
【選択図】図13
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、
前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、
前記動きベクトル差分配列は、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像復号装置。
前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、
前記動きベクトル差分配列は、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項2】
複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、
前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、
前記動きベクトル差分配列は、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像符号化装置。
前記アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、前記アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、前記動きベクトル差分配列および前記予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、
前記動きベクトル差分配列は、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、予測画像生成装置、動画像復号装置、および動画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動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動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
【0003】
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video Coding）方式などが挙げられる。
【0004】
このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで得
られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び
、符号化単位を分割することより得られる変換ユニット（TU：Transform Unit）からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化／復号される。
られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び
、符号化単位を分割することより得られる変換ユニット（TU：Transform Unit）からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化／復号される。
【0005】
また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測誤差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
【0006】
また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献１が挙げられる。非特許文献１には、複数のマージ予測が記載されており、その１つとして、対象ブロックを三角形状の領域に分割し、領域ごとに異なるインター予測を実施するTriangle予測が開示されている。対象ブロックを矩形以外の形状に分割することにより、複雑なテクスチャに対してもより正確に予測することができ、符号化効率が向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】"Versatile Video Coding (Draft 6)", JVET-O2001-vE, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
非特許文献1では、PROF(Prediction Refinement with Optical Flow)及び、Triangle予測、重み予測の技術が開示されているが、PROFと重み予測、Triangle予測と重み予測の二つの予測方式の関係が明確になっておらず、同時実行に実行することが可能か、あるいは、同時に実行しないのならば、どのように区別して実行すればよいか、明確に定義されていないという問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、二つの予測方式を排他的にどちらか一方を実行する方法、または、二つの予測方式を同時実行する方法を実現する動画像復号装置及び画像符号化装置及び予測画像生成方法を提供することに
ある。
ある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様に係る動画像復号装置は、複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、動きベクトル差分配列および予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、動きベクトル差分配列は、
画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする。
画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする。
【0011】
本発明の一態様に係る動画像符号化装置は、複数の制御点の動きベクトルからアフィン予測パラメータを導出するアフィン予測部を有し、さらに、アフィン予測パラメータから導出された動きベクトル差分配列と、アフィン予測パラメータから導出された予測画像配列が入力され、動きベクトル差分配列および予測画像配列から予測サンプル値の導出を行うPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)部を有し、動きベクトル差分配列は
、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする。
、画素ビット長に依存しない固定値を用いた範囲でクリッピングされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様によれば、符号化効率を落とすことなく、二つの予測方式を排他的にどちらか一方を実行する方法、または、二つの予測方式を同時実行する方法を実現する動画像復号装置、または、画像符号化装置及び予測画像生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本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2】本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、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3】本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、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4】符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。
【図5】CTUの分割例を示す図である。
【図6】参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。
【図7】動画像復号装置の構成を示す概略図である。
【図8】動画像復号装置の概略的動作を説明するフローチャートである。
【図9】インター予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図10】マージ予測パラメータ導出部、および、AMVP予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図11】アフィン予測の動きベクトルspMvLX[xi][yi]を示す図である。
【図12】PROF部の構成を示す概略図である。
【図13】PROF処理の適用条件を説明する図である。
【図14】インター予測画像生成部の構成を示す概略図である。
【図15】動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図16】インター予測パラメータ符号化部の構成を示す概略図である。
【図17】Triangle予測を説明する図である。
【図18】本実施の形態のTriangle合成部の構成を示す図である。
【図19】重み予測の符号化パラメータのシンタックスを説明する図である。
【図20】重み予測の符号化パラメータのシンタックスを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１の実施形態）
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。
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。
【0015】
図1は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。
【0016】
画像伝送システム１は、対象画像を符号化した符号化ストリームを伝送し、伝送された符号化ストリームを復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、動画像符号化装置（画像符号化装置）11、ネットワーク21、動画像復号装置（画像復号装置）31、及び動画像表示装置（画像表示装置）41を含んで構成される。
【0017】
動画像符号化装置11には画像Tが入力される。
【0018】
ネットワーク21は、動画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを動画像復号装置31に伝送する。ネットワーク21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）またはこれ
らの組み合わせである。ネットワーク21は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク21は、DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）、BD（Blue-ray Disc:登録商標）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
らの組み合わせである。ネットワーク21は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク21は、DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）、BD（Blue-ray Disc:登録商標）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
【0019】
動画像復号装置31は、ネットワーク21が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、復号した１または複数の復号画像Tdを生成する。
【0020】
動画像表示装置41は、動画像復号装置31が生成した１または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。動画像表示装置41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。ディスプレイの形態としては、据え置き、モバイル、HMD等が挙げられる。また、動画像復号装置31が高い処理能力
を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、高い処理能力、表示能力を必要としない画像を表示する。
を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、高い処理能力、表示能力を必要としない画像を表示する。
【0021】
＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
【0022】
>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR
、|=はOR代入演算子であり、||は論理和を示す。
、|=はOR代入演算子であり、||は論理和を示す。
【0023】
x?y:zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。
【0024】
Clip3(a,b,c)は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返
し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
【0025】
abs(a)はaの絶対値を返す関数である。
【0026】
Int(a)はaの整数値を返す関数である。
【0027】
floor(a)はa以下の最大の整数を返す関数である。
【0028】
ceil(a)はa以上の最小の整数を返す関数である。
【0029】
a/dはdによるaの除算（小数点以下切り捨て）を表す。
【0030】
＜符号化ストリームTeの構造＞
本実施形態に係る動画像符号化装置11および動画像復号装置31の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置11によって生成され、動画像復号装置31によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
本実施形態に係る動画像符号化装置11および動画像復号装置31の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置11によって生成され、動画像復号装置31によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
【0031】
図4は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリ
ームTe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。図4の(a)から(f)は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデ
ータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニットを示す図である。
ームTe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。図4の(a)から(f)は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデ
ータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニットを示す図である。
【0032】
（符号化ビデオシーケンス）
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号
装置31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）、Adaptation Parameter Set(APS)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号
装置31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）、Adaptation Parameter Set(APS)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。
【0033】
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。
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。
【0034】
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31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。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れか
を選択する。
置31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。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れか
を選択する。
【0035】
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31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。
動画像復号装置31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。
【0036】
（符号化ピクチャ）
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために動画像復号装置31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に示すように、スライス0からスライスNS-1を含む（NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために動画像復号装置31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に示すように、スライス0からスライスNS-1を含む（NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
【0037】
なお、以下、スライス0からスライスNS-1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ストリームTe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。
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ストリームTe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。
【0038】
（符号化スライス）
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために動画像復号装置31が参照
するデータの集合が規定されている。スライスは、図4に示すように、スライスヘッダ、
および、スライスデータを含んでいる。
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために動画像復号装置31が参照
するデータの集合が規定されている。スライスは、図4に示すように、スライスヘッダ、
および、スライスデータを含んでいる。
【0039】
スライスヘッダには、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31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、スライスヘッダに含まれる符号化パラメータの一例である。
【0040】
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、または、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、または、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。なお、インター予測は、単予測、双予測に限定されず、より多くの参照ピクチャを用いて予測画像を生成してもよい。以下、P
、Bスライスと呼ぶ場合には、インター予測を用いることができるブロックを含むスライ
スを指す。
、Bスライスと呼ぶ場合には、インター予測を用いることができるブロックを含むスライ
スを指す。
【0041】
なお、スライスヘッダは、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいても良い。
【0042】
（符号化スライスデータ）
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4(d)に示すように、CTUを含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロック
であり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4(d)に示すように、CTUを含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロック
であり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
【0043】
（符号化ツリーユニット）
図4には、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な４分木分割（QT（Quad Tree）分割）、２分木分割（BT（Binary Tree）分割）あるいは３分木分割（TT（Ternary Tree）分割）により、符号化
処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割（MT（Multi Tree）分割）と呼ぶ。再帰的な４分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（Coding Node）と称する。４分木、２分木、及び３
分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符号化ノードとして規定
される。
図4には、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な４分木分割（QT（Quad Tree）分割）、２分木分割（BT（Binary Tree）分割）あるいは３分木分割（TT（Ternary Tree）分割）により、符号化
処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割（MT（Multi Tree）分割）と呼ぶ。再帰的な４分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（Coding Node）と称する。４分木、２分木、及び３
分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符号化ノードとして規定
される。
【0044】
CTは、CT情報として、CT分割を行うか否かを示すCU分割フラグ(split_cu_flag)、QT分
割を行うか否かを示すQT分割フラグ（qt_split_cu_flag）、MT分割の分割方向を示すMT分割方向（mtt_split_cu_vertical_flag）、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ（mtt_split_cu_binary_flag）を含む。split_cu_flag、qt_split_cu_flag、mtt_split_cu_vertical_flag、mtt_split_cu_binary_flagは符号化ノード毎に伝送される。
割を行うか否かを示すQT分割フラグ（qt_split_cu_flag）、MT分割の分割方向を示すMT分割方向（mtt_split_cu_vertical_flag）、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ（mtt_split_cu_binary_flag）を含む。split_cu_flag、qt_split_cu_flag、mtt_split_cu_vertical_flag、mtt_split_cu_binary_flagは符号化ノード毎に伝送される。
【0045】
split_cu_flagが１かつqt_split_cu_flagが１の場合、符号化ノードは４つの符号化ノ
ードに分割される（図5(b)）。
ードに分割される（図5(b)）。
【0046】
split_cu_flagが０の場合に符号化ノードは分割されず１つのCUをノードとして持つ（
図5(a)）。CUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。
図5(a)）。CUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。
【0047】
split_cu_flagが１かつqt_split_cu_flagが０の場合に符号化ノードは以下のようにMT
分割される。mtt_split_cu_binary_flagが１の時、mtt_split_cu_vertical_flagが０の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに水平分割され（図5(d)）、mtt_split_cu_vertical_flagが１の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに垂直分割される（図5(c)）。
また、mtt_split_cu_binary_flagが０の時、mtt_split_cu_vertical_flagが０の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに水平分割され（図5(f)）、mtt_split_cu_vertical_flagが１の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに垂直分割される（図5(e)）。これらを図5(g)に示す。
分割される。mtt_split_cu_binary_flagが１の時、mtt_split_cu_vertical_flagが０の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに水平分割され（図5(d)）、mtt_split_cu_vertical_flagが１の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに垂直分割される（図5(c)）。
また、mtt_split_cu_binary_flagが０の時、mtt_split_cu_vertical_flagが０の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに水平分割され（図5(f)）、mtt_split_cu_vertical_flagが１の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに垂直分割される（図5(e)）。これらを図5(g)に示す。
【0048】
輝度と色差で異なるツリーを用いても良い。ツリーの種別をtreeTypeで示す。例えば、輝度(Y, cIdx=0)と色差(Cb/Cr, cIdx=1,2)で共通のツリーを用いる場合、共通単一ツリーをtreeType=SINGLE_TREEで示す。輝度と色差で異なる２つのツリー（DUALツリー）を用いる場合、輝度のツリーをtreeType= DUAL_TREE_LUMA、色差のツリーをtreeType=DUAL_TREE_CHROMAで示す。
【0049】
（符号化ユニット）
図4は、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画像復号装置31が参照するデー
タの集合が規定されている。具体的には、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パ
ラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。
図4は、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画像復号装置31が参照するデー
タの集合が規定されている。具体的には、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パ
ラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。
【0050】
予測処理は、CU単位で行われる場合と、CUをさらに分割したサブCU単位で行われる場合がある。CUとサブCUのサイズが等しい場合には、CU中のサブCUは１つである。CUがサブCUのサイズよりも大きい場合、CUはサブCUに分割される。たとえばCUが8x8、サブCUが4x4の場合、CUは水平２分割、垂直２分割からなる、４つのサブCUに分割される。
【0051】
予測の種類（予測モード）は、イントラ予測と、インター予測の２つがある。イントラ予測は、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測は、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。
【0052】
変換・量子化処理はCU単位で行われるが、量子化変換係数は4x4等のサブブロック単位
でエントロピー符号化してもよい。
でエントロピー符号化してもよい。
【0053】
（予測パラメータ）
予測画像は、ブロックに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測とインター予測の予測パラメータがある。
予測画像は、ブロックに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測とインター予測の予測パラメータがある。
【0054】
以下、インター予測の予測パラメータについて説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0とpredFlagL1、参照ピクチャインデックスrefIdxL0とrefIdxL1、動きベクトルmvL0とmvL1から構成される。predFlagL0、predFlagL1は、参照ピクチャリスト（L0リスト、L1リスト）が用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「ＸＸであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが０以外（たとえば１）をＸＸである場合、０をＸＸではない場合とし、論理否定、論理積などでは１を真、０を偽と扱う（以下同様）。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
【0055】
インター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、マージモードで用いるアフィンフラグaffine_flag、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、MMVDフラグmmvd_flag、AMVPモードで用いる参照ピクチャを選択するためのイ
ンター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルを導出するための予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、動きベクト
ル精度モードamvr_modeがある。
ンター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルを導出するための予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、動きベクト
ル精度モードamvr_modeがある。
【0056】
（参照ピクチャリスト）
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ306に記憶された参照ピクチャからなるリ
ストである。図6は、参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である
。図6(a)において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復
号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図6(b)に、ピクチャB3（対象ピクチャ）の参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0およびL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。個々のCUでは、参照ピクチャリストRefPicListX（X=0または1）中の
どのピクチャを実際に参照するかをrefIdxLXで指定する。図は、refIdxL0=2、refIdxL1=0の例である。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、以降では、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ306に記憶された参照ピクチャからなるリ
ストである。図6は、参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である
。図6(a)において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復
号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図6(b)に、ピクチャB3（対象ピクチャ）の参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0およびL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。個々のCUでは、参照ピクチャリストRefPicListX（X=0または1）中の
どのピクチャを実際に参照するかをrefIdxLXで指定する。図は、refIdxL0=2、refIdxL1=0の例である。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、以降では、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
【0057】
（マージ予測とAMVP予測）
予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Advanced Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがあり、merge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍ブロックの予測パラメータ等から導出するモードである。AMVPモードは、inter_pred_idc、refIdxLX、mvLXを符号化データに含めるモードである。なお、mvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別するmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。また、マージ予測モードの他に、アフィン予測モード、MMVD予測モードがあってもよい。
予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Advanced Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがあり、merge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍ブロックの予測パラメータ等から導出するモードである。AMVPモードは、inter_pred_idc、refIdxLX、mvLXを符号化データに含めるモードである。なお、mvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別するmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。また、マージ予測モードの他に、アフィン予測モード、MMVD予測モードがあってもよい。
【0058】
inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類および数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストで管理され
た１枚の参照ピクチャを用いる単予測を示す。PRED_BIはL0リストとL1リストで管理され
た２枚の参照ピクチャを用いる双予測を示す。
た１枚の参照ピクチャを用いる単予測を示す。PRED_BIはL0リストとL1リストで管理され
た２枚の参照ピクチャを用いる双予測を示す。
【0059】
merge_idxは、処理が完了したブロックから導出される予測パラメータ候補（マージ候
補）のうち、いずれの予測パラメータを対象ブロックの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
補）のうち、いずれの予測パラメータを対象ブロックの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
【0060】
（動きベクトル）
mvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のシフト量を示す。mvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれmvpLX、mvdLXと呼ぶ。
mvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のシフト量を示す。mvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれmvpLX、mvdLXと呼ぶ。
【0061】
（インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX）
inter_pred_idcと、predFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
inter_pred_idcと、predFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
【0062】
inter_pred_idc = (predFlagL1<<１）+predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & 1
predFlagL1 = inter_pred_idc >> 1
なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
predFlagL0 = inter_pred_idc & 1
predFlagL1 = inter_pred_idc >> 1
なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
【0063】
（双予測biPredの判定）
双予測であるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。例えば以下の式で導出できる。
双予測であるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。例えば以下の式で導出できる。
【0064】
biPred = (predFlagL0==1 && predFlagL1==1)
あるいは、biPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。例えば以下の式で導出できる。
あるいは、biPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。例えば以下の式で導出できる。
【0065】
【0066】
動画像復号装置31は、エントロピー復号部301、パラメータ復号部（予測画像復号装置
）302、ループフィルタ305、参照ピクチャメモリ306、予測パラメータメモリ307、予測画像生成部（予測画像生成装置）308、逆量子化・逆変換部311、及び加算部312、予測パラ
メータ導出部320を含んで構成される。なお、後述の動画像符号化装置11に合わせ、動画
像復号装置31にループフィルタ305が含まれない構成もある。
）302、ループフィルタ305、参照ピクチャメモリ306、予測パラメータメモリ307、予測画像生成部（予測画像生成装置）308、逆量子化・逆変換部311、及び加算部312、予測パラ
メータ導出部320を含んで構成される。なお、後述の動画像符号化装置11に合わせ、動画
像復号装置31にループフィルタ305が含まれない構成もある。
【0067】
パラメータ復号部302は、さらに、ヘッダ復号部3020、CT情報復号部3021、及びCU復号
部3022（予測モード復号部）を備えており、CU復号部3022はさらにTU復号部3024を備えている。これらを総称して復号モジュールと呼んでもよい。ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPS、APSなどのパラメータセット情報、スライスヘッダ（スライス情報）を復号する。CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。CU復号部3022は符号化データからCUを復号する。TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報（量子化補正値）と量子化予測誤差（residual_coding）を
復号する。
部3022（予測モード復号部）を備えており、CU復号部3022はさらにTU復号部3024を備えている。これらを総称して復号モジュールと呼んでもよい。ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPS、APSなどのパラメータセット情報、スライスヘッダ（スライス情報）を復号する。CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。CU復号部3022は符号化データからCUを復号する。TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報（量子化補正値）と量子化予測誤差（residual_coding）を
復号する。
【0068】
TU復号部3024は、スキップモード以外(skip_mode==0)の場合に、符号化データからQP更新情報と量子化予測誤差を復号する。より具体的には、TU復号部3024は、skip_mode==0の場合に、対象ブロックに量子化予測誤差が含まれているか否かを示すフラグcu_cbpを復号し、cu_cbpが1の場合に量子化予測誤差を復号する。cu_cbpが符号化データに存在しない
場合は0と導出する。
場合は0と導出する。
【0069】
TU復号部3024は、符号化データから変換基底を示すインデックスmts_idxを復号する。
また、TU復号部3024は、符号化データからセカンダリ変換の利用及び変換基底を示すインデックスstIdxを復号する。stIdxは0の場合にセカンダリ変換の非適用を示し、1の場合にセカンダリ変換基底のセット（ペア）のうち一方の変換を示し、2の場合に上記ペアのう
ち他方の変換を示す。
また、TU復号部3024は、符号化データからセカンダリ変換の利用及び変換基底を示すインデックスstIdxを復号する。stIdxは0の場合にセカンダリ変換の非適用を示し、1の場合にセカンダリ変換基底のセット（ペア）のうち一方の変換を示し、2の場合に上記ペアのう
ち他方の変換を示す。
【0070】
また、TU復号部3024はサブブロック変換フラグcu_sbt_flagを復号してもよい。cu_sbt_flagが１の場合には、CUを複数のサブブロックに分割し、特定の１つのサブブロックのみ残差を復号する。さらにTU復号部3024は、サブブロックの数が４であるか２であるかを示すフラグcu_sbt_quad_flag、分割方向を示すcu_sbt_horizontal_flag、非ゼロの変換係数が含まれるサブブロックを示すcu_sbt_pos_flagを復号してもよい。
【0071】
予測画像生成部308は、インター予測画像生成部309及びイントラ予測画像生成部310を
含んで構成される。
含んで構成される。
【0072】
予測パラメータ導出部320は、インター予測パラメータ導出部303及びイントラ予測パラメータ導出部304を含んで構成される。
【0073】
また、以降では処理の単位としてCTU、CUを使用した例を記載するが、この例に限らず
、サブCU単位で処理をしてもよい。あるいはCTU、CUをブロック、サブCUをサブブロック
と読み替え、ブロックあるいはサブブロック単位の処理としてもよい。
、サブCU単位で処理をしてもよい。あるいはCTU、CUをブロック、サブCUをサブブロック
と読み替え、ブロックあるいはサブブロック単位の処理としてもよい。
【0074】
エントロピー復号部301は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロ
ピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を復号する。エントロピー符号化には、シンタックス要素の種類や周囲の状況に応じて適応的に選択したコンテキスト（確率モデル）を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式と、あらかじめ定められた表、あるいは計算式を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式がある。前者のCABAC（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding）は、コンテキストのCABAC状態（優勢
シンボルの種別(0 or 1)と確率を指定する確率状態インデックスpStateIdx）をメモリに
格納する。エントロピー復号部301は、セグメント（タイル、CTU行、スライス）の先頭で全てのCABAC状態を初期化する。エントロピー復号部301は、シンタックス要素をバイナリ列（Bin String）に変換し、Bin Stringの各ビットを復号する。コンテキストを用いる場合には、シンタックス要素の各ビットに対してコンテキストインデックスctxIncを導出し、コンテキストを用いてビットを復号し、用いたコンテキストのCABAC状態を更新する。
コンテキストを用いないビットは、等確率(EP, bypass)で復号され、ctxInc導出やCABAC
状態は省略される。復号されたシンタックス要素には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための予測誤差などがある。
ピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を復号する。エントロピー符号化には、シンタックス要素の種類や周囲の状況に応じて適応的に選択したコンテキスト（確率モデル）を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式と、あらかじめ定められた表、あるいは計算式を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式がある。前者のCABAC（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding）は、コンテキストのCABAC状態（優勢
シンボルの種別(0 or 1)と確率を指定する確率状態インデックスpStateIdx）をメモリに
格納する。エントロピー復号部301は、セグメント（タイル、CTU行、スライス）の先頭で全てのCABAC状態を初期化する。エントロピー復号部301は、シンタックス要素をバイナリ列（Bin String）に変換し、Bin Stringの各ビットを復号する。コンテキストを用いる場合には、シンタックス要素の各ビットに対してコンテキストインデックスctxIncを導出し、コンテキストを用いてビットを復号し、用いたコンテキストのCABAC状態を更新する。
コンテキストを用いないビットは、等確率(EP, bypass)で復号され、ctxInc導出やCABAC
状態は省略される。復号されたシンタックス要素には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための予測誤差などがある。
【0075】
エントロピー復号部301は、復号した符号をパラメータ復号部302に出力する。復号した符号とは、例えば、予測モードpredMode、merge_flag、merge_idx、inter_pred_idc、refIdxLX、mvp_LX_idx、mvdLX等である。どの符号を復号するかの制御は、パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。
【0076】
（基本フロー）
図8は、動画像復号装置31の概略的動作を説明するフローチャートである。
図8は、動画像復号装置31の概略的動作を説明するフローチャートである。
【0077】
（S1100：パラメータセット情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPSなどのパラメータセット情報を復号する。
【0078】
（S1200：スライス情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからスライスヘッダ
（スライス情報）を復号する。
（スライス情報）を復号する。
【0079】
以下、動画像復号装置31は、対象ピクチャに含まれる各CTUについて、S1300からS5000
の処理を繰り返すことにより各CTUの復号画像を導出する。
の処理を繰り返すことにより各CTUの復号画像を導出する。
【0080】
（S1300：CTU情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTUを復号する。
【0081】
（S1400：CT情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。
【0082】
（S1500：CU復号）CU復号部3022はS1510、S1520を実施して、符号化データからCUを復
号する。
号する。
【0083】
（S1510：CU情報復号）CU復号部3022は、符号化データからCU情報、予測情報、TU分割
フラグsplit_transform_flag、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を復号する。
フラグsplit_transform_flag、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を復号する。
【0084】
（S1520：TU情報復号）TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化
データからQP更新情報と量子化予測誤差、変換インデックスmts_idxを復号する。なお、Q
P更新情報は、量子化パラメータQPの予測値である量子化パラメータ予測値qPpredからの
差分値である。
データからQP更新情報と量子化予測誤差、変換インデックスmts_idxを復号する。なお、Q
P更新情報は、量子化パラメータQPの予測値である量子化パラメータ予測値qPpredからの
差分値である。
【0085】
（S2000：予測画像生成）予測画像生成部308は、対象CUに含まれる各ブロックについて、予測情報に基づいて予測画像を生成する。
【0086】
（S3000：逆量子化・逆変換）逆量子化・逆変換部311は、対象CUに含まれる各TUについて、逆量子化・逆変換処理を実行する。
【0087】
（S4000：復号画像生成）加算部312は、予測画像生成部308より供給される予測画像と
、逆量子化・逆変換部311より供給される予測誤差とを加算することによって、対象CUの
復号画像を生成する。
、逆量子化・逆変換部311より供給される予測誤差とを加算することによって、対象CUの
復号画像を生成する。
【0088】
（S5000：ループフィルタ）ループフィルタ305は、復号画像にデブロッキングフィルタ、SAO、ALFなどのループフィルタをかけ、復号画像を生成する。
【0089】
（インター予測パラメータ導出部の構成）
インター予測パラメータ導出部303は、パラメータ復号部302から入力されたシンタックス要素に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイ
ンター予測パラメータを導出する。また、インター予測パラメータをインター予測画像生成部309、予測パラメータメモリ307に出力する。インター予測パラメータ導出部303及び
その内部の要素であるAMVP予測パラメータ導出部3032、マージ予測パラメータ導出部3036、アフィン予測部30372、MMVD予測部30373、Triangle予測部30377、DMVR部30537、MV加算部3038は、動画像符号化装置、動画像復号装置で共通する手段であるので、これらを総称して動きベクトル導出部（動きベクトル導出装置）と称してもよい。インター予測パラメータ導出部303の一例を図9に示す。
インター予測パラメータ導出部303は、パラメータ復号部302から入力されたシンタックス要素に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイ
ンター予測パラメータを導出する。また、インター予測パラメータをインター予測画像生成部309、予測パラメータメモリ307に出力する。インター予測パラメータ導出部303及び
その内部の要素であるAMVP予測パラメータ導出部3032、マージ予測パラメータ導出部3036、アフィン予測部30372、MMVD予測部30373、Triangle予測部30377、DMVR部30537、MV加算部3038は、動画像符号化装置、動画像復号装置で共通する手段であるので、これらを総称して動きベクトル導出部（動きベクトル導出装置）と称してもよい。インター予測パラメータ導出部303の一例を図9に示す。
【0090】
affine_flagが１、すなわち、アフィン予測モードを示す場合、アフィン予測部30372は、サブブロック単位のインター予測パラメータを導出する。
【0091】
mmvd_flagが１、すなわち、MMVD予測モードを示す場合、MMVD予測部30373は、マージ予測パラメータ導出部3036で導出されるマージ候補と差分ベクトルからインター予測パラメータを導出する。
【0092】
triangleFlagが１、すなわち、traiangle予測モードを示す場合、Triangle予測部30377はTriangle予測パラメータを導出する。
【0093】
merge_flagが１、すなわち、マージ予測モードを示す場合、merge_idxを導出し、マー
ジ予測パラメータ導出部3036に出力する。
ジ予測パラメータ導出部3036に出力する。
【0094】
merge_flagが０、すなわち、AMVP予測モードを示す場合、AMVP予測パラメータ導出部3032はinter_pred_idc、refIdxLXかmvp_LX_idxからmvpLXを導出する。
【0095】
（MV加算部）
MV加算部3038では導出されたmvpLXとmvdLXを加算し、mvLXを導出する。
MV加算部3038では導出されたmvpLXとmvdLXを加算し、mvLXを導出する。
【0096】
（アフィン予測部）
アフィン予測部30372は、１）対象ブロックの２つの制御点CP0、CP1、もしくは３つの
制御点CP0, CP1, CP2の動きベクトルを導出し、２）対象ブロックのアフィン予測パラメ
ータを導出し、３）アフィン予測パラメータから各サブブロックの動きベクトルを導出す
る。
アフィン予測部30372は、１）対象ブロックの２つの制御点CP0、CP1、もしくは３つの
制御点CP0, CP1, CP2の動きベクトルを導出し、２）対象ブロックのアフィン予測パラメ
ータを導出し、３）アフィン予測パラメータから各サブブロックの動きベクトルを導出す
る。
【0097】
マージアフィン予測の場合、対象ブロックの隣接ブロックの動きベクトルから各制御点CP0, CP1, CP2の動きベクトルcpMvLX[]を導出する。インターアフィン予測の場合、隣接
ブロックの動きベクトルから導出した各制御点CP0, CP1, CP2の動きベクトルと、符号化
データから導出される差分ベクトルmvdCpLX[]の和から各制御点のcpMvLX[]を導出する。
ブロックの動きベクトルから導出した各制御点CP0, CP1, CP2の動きベクトルと、符号化
データから導出される差分ベクトルmvdCpLX[]の和から各制御点のcpMvLX[]を導出する。
【0098】
図11は、対象ブロック（cbWidth*cbHeight）を構成する各サブブロックの動きベクトルspMvLXを、制御点CP0の動きベクトルcpMvLX[0]、CP1の動きベクトルcpMvLX[1]、CP2の動
きベクトルcpMvLX[2]から導出する例を示す図である。spMvLXは、図に示すように、各サ
ブブロックの中心に位置する点(xPosCb, yPosCb)の動きベクトルとして導出される。
きベクトルcpMvLX[2]から導出する例を示す図である。spMvLXは、図に示すように、各サ
ブブロックの中心に位置する点(xPosCb, yPosCb)の動きベクトルとして導出される。
【0099】
アフィン予測部30372は、制御点の動きベクトルから対象ブロックのアフィン予測パラ
メータ(mvScaleHor, mvScalerVer, dHorX, dHorY, dVerX, dVerY)を導出する。
メータ(mvScaleHor, mvScalerVer, dHorX, dHorY, dVerX, dVerY)を導出する。
【0100】
mvScaleHor = cpMvLX[0][0] << 7
mvScaleVer = cpMvLX[0][1] << 7
dHorX = (cpMvLX[1][0] - cpMvLX[0][0]) << (7-log2CbW)
dVerX = (cpMvLX[1][1] - cpMvLX[0][1]) << (7-log2CbW)
numCpMv==3の場合、
dHorY = (cpMvLX[2][0] - cpMvLX[0][0]) << (7 - log2CbH)
dVerY = (cpMvLX[2][1] - cpMvLX[0][1]) << (7 - log2CbH)
numCpMv!=3の場合、
dHorY = - dVerX
dVerY = dHorX
ここで、log2CbW、log2CbHは、対象ブロックの幅cbWidth、高さcbHeightの対数値であ
る。
mvScaleVer = cpMvLX[0][1] << 7
dHorX = (cpMvLX[1][0] - cpMvLX[0][0]) << (7-log2CbW)
dVerX = (cpMvLX[1][1] - cpMvLX[0][1]) << (7-log2CbW)
numCpMv==3の場合、
dHorY = (cpMvLX[2][0] - cpMvLX[0][0]) << (7 - log2CbH)
dVerY = (cpMvLX[2][1] - cpMvLX[0][1]) << (7 - log2CbH)
numCpMv!=3の場合、
dHorY = - dVerX
dVerY = dHorX
ここで、log2CbW、log2CbHは、対象ブロックの幅cbWidth、高さcbHeightの対数値であ
る。
【0101】
アフィン予測部30372は、対象ブロックのアフィン予測パラメータに基づいて、対象ブ
ロック中のspMvLX[i][j] (i=0,1,2,…,(cbWidth/sbWidth)-1、j=0,1,2,…,(cbHeight/sbHeight)-1)を下記の式を用いて、導出する。
ロック中のspMvLX[i][j] (i=0,1,2,…,(cbWidth/sbWidth)-1、j=0,1,2,…,(cbHeight/sbHeight)-1)を下記の式を用いて、導出する。
【0102】
xPosCb = 2 + (i<<2)
yPosCb = 2 + (j<<2)
spMvLX[i][j][0] = mvScaleHor + dHorX * xPosCb + dHorY * yPosCb
spMvLX[i][j][1] = mvScaleVer + dVerX * xPosCb + dVerY * yPosCb
さらにラウンドシフトをし、クリップしてもよい。
yPosCb = 2 + (j<<2)
spMvLX[i][j][0] = mvScaleHor + dHorX * xPosCb + dHorY * yPosCb
spMvLX[i][j][1] = mvScaleVer + dVerX * xPosCb + dVerY * yPosCb
さらにラウンドシフトをし、クリップしてもよい。
【0103】
spMvLX[i][j][0] = Clip3(-2^17, 2^17, (spMvLX[i][j][0]+64)>>7 )
spMvLX[i][j][1] = Clip3(-2^17, 2^17, (spMvLX[i][j][1]+64)>>7 )
ここで、sbWidthとsbHeightは対象サブブロックの幅と高さである。
spMvLX[i][j][1] = Clip3(-2^17, 2^17, (spMvLX[i][j][1]+64)>>7 )
ここで、sbWidthとsbHeightは対象サブブロックの幅と高さである。
【0104】
さらにサブブロックの左上座標(xSb, ySb)では、spMvLX[i][j]を、対応する画面内のmvLXに割り当てる。ここでx = 0..sbWidth-1, y = 0..sbHeight-1である。
【0105】
mvLX[xSb + x][yXb + y] = spMv[i][j]
（PROF）
PROF（Prediction Refinement with Optical Flow）は、画素の勾配情報を元に画素レ
ベルのオプティカルフローを計算して、サブブロックレベルのアフィン予測を修正する手法である。
（PROF）
PROF（Prediction Refinement with Optical Flow）は、画素の勾配情報を元に画素レ
ベルのオプティカルフローを計算して、サブブロックレベルのアフィン予測を修正する手法である。
【0106】
図12を用いて、具体的なBIO部30954が行う処理の内容について説明する。BIO部30954は、L0,L1予測画像生成部309541と、勾配画像生成部309542と、相関パラメータ計算部309543と、動き補償修正値導出部309544と、双方向予測画像生成部309545とを備えている。BIO部30954は動き補償部3091から受信した補間画像と、インター予測パラメータ復号部303から受信したインター予測パラメータとから予測画像を生成し、加算部312に出力する。な
お、勾配画像から動き補償修正値bdofOffset（動き補償修正画像）を導出し、PredL0、PredL1を修正して導出する処理を、双方向勾配変化処理と呼ぶ。
お、勾配画像から動き補償修正値bdofOffset（動き補償修正画像）を導出し、PredL0、PredL1を修正して導出する処理を、双方向勾配変化処理と呼ぶ。
【0107】
まず、PROFの適用条件を示す変数cbProfFlagLXは、次のように導出される。
【0108】
次の条件の1つ以上が真の場合、cbProfFlagLXはFALSEに設定される。
【0109】
・numCpMvは2に等しく、cpMvLX[1][0]はcpMvLX[0][0]に等しく、cpMvLX[1][1]はcpMvLX[0][1]に等しい。
【0110】
・numCpMvは3に等しく、cpMvLX[1][0]はcpMvLX[0][0]に等しく、cpMvLX[1][1]はcpMvLX[0][1]およびcpMvLX[2][0]に等しいcpMvLX[0][0]と等しく、cpMvLX[2][1]はcpMvLX[0][1]と等しい。
【0111】
一般にオプティカルフローを求めるためには、輝度が一定であることが仮定されているが、非特許文献１では、この仮定がPROFの適用条件に考慮されていないという課題があった。そのため、本実施の形態では、cbProfFlagLXをFALSEに設定する条件について、上記
の条件に加えて、
・bcwIdx[xCb][yCb]が0でない。（デフォルトの重み係数でない。）
・luma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１である。（重み予測の重み係数が適用される。
）（尚、Xは、L0予測の時、0、L1予測の時、１とする。）
を加える。これによって、明るさの変動に対応する予測方式（BCW予測と重み予測）が採
用された場合は、PROFを選択しないという条件を加えることで、課題が解決できる。
の条件に加えて、
・bcwIdx[xCb][yCb]が0でない。（デフォルトの重み係数でない。）
・luma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１である。（重み予測の重み係数が適用される。
）（尚、Xは、L0予測の時、0、L1予測の時、１とする。）
を加える。これによって、明るさの変動に対応する予測方式（BCW予測と重み予測）が採
用された場合は、PROFを選択しないという条件を加えることで、課題が解決できる。
【0112】
上記以外の場合、cbProfFlagLXはTRUEに設定される。
【0113】
図13は、本実施の形態の処理を説明する流れ図である。図13(a)は、アフィン予測処理(S2001)の後、BcwIdx[xCb][yCb]が0か否かをチェック(S2002)し、もし、Yesならば、PROF
処理をスキップし、Noならば、PROF処理(S2003)を実行する例を示している。図13(b)は、アフィン予測処理(S2004)の後、luma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１であるか否かをチェック(S2005)し、もし、Yesならば、PROF処理をスキップし、Noならば、PROF処理(S2006)
を実行する例を示している。
処理をスキップし、Noならば、PROF処理(S2003)を実行する例を示している。図13(b)は、アフィン予測処理(S2004)の後、luma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１であるか否かをチェック(S2005)し、もし、Yesならば、PROF処理をスキップし、Noならば、PROF処理(S2006)
を実行する例を示している。
【0114】
cbProfFlagLXがTRUEの場合、動きベクトル差分配列diffMvは次のように導出される。
【0115】
まず、変数sbWidthおよびsbHeight、dmvLimit、posOffsetXおよびposOffsetYは、次の
ように導出する。
ように導出する。
【0116】
sbWidth = cbWidth / numSbX
sbHeight = cbHeight / numSbY
dmvLimit = 1 << Max(6, BitDepthY - 6)
posOffsetX = 6 * dHorX + 6 * dVerX
posOffsetY = 6 * dHorY + 6 * dVerY
x = 0..sbWidth - 1および、y = 0..sbHeight - 1に対して、以下を適用する。
sbHeight = cbHeight / numSbY
dmvLimit = 1 << Max(6, BitDepthY - 6)
posOffsetX = 6 * dHorX + 6 * dVerX
posOffsetY = 6 * dHorY + 6 * dVerY
x = 0..sbWidth - 1および、y = 0..sbHeight - 1に対して、以下を適用する。
【0117】
diffMv[x][y][0] = x *（dHorX << 2）+ y *（dVerX << 2）- posOffsetX
diffMv[x][y][1] = x *（dHorY << 2）+ y *（dVerY << 2）- posOffsetY
更に、i = 0..1に対して、
diffMv[x][y][0] =（diffMv[x][y][0] + 64 -（diffMv[x][y][0] >= 0））>> 7
diffMv[x][y][1] =（diffMv[x][y][1] + 64 -（diffMv[x][y][1] >= 0））>> 7
尚、diffMv[x][y][i]の値は、次のようにクリップする。
diffMv[x][y][1] = x *（dHorY << 2）+ y *（dVerY << 2）- posOffsetY
更に、i = 0..1に対して、
diffMv[x][y][0] =（diffMv[x][y][0] + 64 -（diffMv[x][y][0] >= 0））>> 7
diffMv[x][y][1] =（diffMv[x][y][1] + 64 -（diffMv[x][y][1] >= 0））>> 7
尚、diffMv[x][y][i]の値は、次のようにクリップする。
【0118】
diffMv[x][y][i] = Clip3（-dmvLimit、dmvLimit-1、diffMv[x][y][i]）
このようにして求めたdiffMVを用いて、サブブロックレベルのアフィン予測の勾配情報を元に画素レベルのオプティカルフローを計算して、画素レベルで予測サンプル値を修正する。
このようにして求めたdiffMVを用いて、サブブロックレベルのアフィン予測の勾配情報を元に画素レベルのオプティカルフローを計算して、画素レベルで予測サンプル値を修正する。
【0119】
尚、非特許文献１において、diiffMVの値をクリップする範囲を示す変数dmvLimitは、1
<< Max(6, BitDepthY - 6)に設定されているが、本来、動きベクトルの範囲は、画素ビ
ット長に依存する値でないはずである。また、後述する予測サンプルの演算する精度が16ビットを超えてしまうという課題がある。そこで、本実施の形態では、
dmvLimit = 32
或いは、
dmvLimit = 16
という固定値で実施することとする。
<< Max(6, BitDepthY - 6)に設定されているが、本来、動きベクトルの範囲は、画素ビ
ット長に依存する値でないはずである。また、後述する予測サンプルの演算する精度が16ビットを超えてしまうという課題がある。そこで、本実施の形態では、
dmvLimit = 32
或いは、
dmvLimit = 16
という固定値で実施することとする。
【0120】
次に、現在のサブブロックの幅と高さを指定する2つの変数sbWidthとsbHeightと、（sbWidth + borderExtension）*（sbHeight + borderExtension）の予測サンプル配列predSamplesと、（sbWidth * sbHeight）の動きベクトル差分配列diffMvを入力する。
変数shift1は6に設定する。
変数shift1は6に設定する。
【0121】
x = 0..sbWidth-1の場合、y = 0..sbHeight-1の場合、次の順序付けられたステップが
適用される。
- 勾配を計算する変数gradientH[x][y]およびgradientV[x][y]は、次のように導出する。
適用される。
- 勾配を計算する変数gradientH[x][y]およびgradientV[x][y]は、次のように導出する。
【0122】
gradientH[x][y] =（predSamples[x + 2][y] >> shift1）
-（predSamples[x][y] >> shift1)
gradientV[x][y] =（predSamples[x][y + 2] >> shift1）
-（predSamples[x][y] >> shift1)
変数dIは、次のように導出する。
-（predSamples[x][y] >> shift1)
gradientV[x][y] =（predSamples[x][y + 2] >> shift1）
-（predSamples[x][y] >> shift1)
変数dIは、次のように導出する。
【0123】
dI = gradientH[x][y] * diffMv[x][y][0] + gradientV[x][y] * diffMv[x][y][1]
サブブロック内の位置（x、y）での予測サンプル値は、次のように導出し、予測サンプル値の（sbWidth）x（sbHeight）配列pbSamplesを出力する。
サブブロック内の位置（x、y）での予測サンプル値は、次のように導出し、予測サンプル値の（sbWidth）x（sbHeight）配列pbSamplesを出力する。
【0124】
pbSamples[x][y] = predSamples[x + 1][y + 1] +（（dI + 1）>> 1）
（マージ予測）
図10(a)は、本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部3036の構成を示す概略図で
ある。マージ予測パラメータ導出部3036は、マージ候補導出部30361、マージ候補選択部30362を備える。なお、マージ候補は、予測パラメータ（predFlagLX、mvLX、refIdxLX、bcwIdx）を含んで構成され、マージ候補リストに格納される。マージ候補リストに格納されたマージ候補には、所定の規則に従ってインデックスが割り当てられる。
（マージ予測）
図10(a)は、本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部3036の構成を示す概略図で
ある。マージ予測パラメータ導出部3036は、マージ候補導出部30361、マージ候補選択部30362を備える。なお、マージ候補は、予測パラメータ（predFlagLX、mvLX、refIdxLX、bcwIdx）を含んで構成され、マージ候補リストに格納される。マージ候補リストに格納されたマージ候補には、所定の規則に従ってインデックスが割り当てられる。
【0125】
マージ候補導出部30361は、復号済の隣接ブロックの動きベクトルとrefIdxLXをそのま
ま用いてマージ候補を導出する。それ以外に、マージ候補導出部30361は、後述する空間
マージ候補導出処理、時間マージ候補導出処理、ペアワイズマージ候補導出処理、およびゼロマージ候補導出処理を適用してもよい。
ま用いてマージ候補を導出する。それ以外に、マージ候補導出部30361は、後述する空間
マージ候補導出処理、時間マージ候補導出処理、ペアワイズマージ候補導出処理、およびゼロマージ候補導出処理を適用してもよい。
【0126】
空間マージ候補導出処理として、マージ候補導出部30361は、所定の規則に従って、予
測パラメータメモリ307が記憶している予測パラメータを読み出し、マージ候補に設定す
る。参照ピクチャの指定方法は、例えば、対象ブロックから予め定めた範囲内にある隣接ブロック（例えば、対象ブロックの左A1、右B1、右上B0、左下A0、左上B2にそれぞれ接するブロックの全部または一部）のそれぞれに係る予測パラメータである。各々のマージ候補をA1,B1,B0,A0,B2と呼ぶ。
ここで、A1,B1,B0,A0,B2は各々、下記の座標を含むブロックから導出される動き情報である。図10(b)にA1,B1,B0,A0,B2の位置を示す。
測パラメータメモリ307が記憶している予測パラメータを読み出し、マージ候補に設定す
る。参照ピクチャの指定方法は、例えば、対象ブロックから予め定めた範囲内にある隣接ブロック（例えば、対象ブロックの左A1、右B1、右上B0、左下A0、左上B2にそれぞれ接するブロックの全部または一部）のそれぞれに係る予測パラメータである。各々のマージ候補をA1,B1,B0,A0,B2と呼ぶ。
ここで、A1,B1,B0,A0,B2は各々、下記の座標を含むブロックから導出される動き情報である。図10(b)にA1,B1,B0,A0,B2の位置を示す。
【0127】
A1: (xCb - 1, yCb + cbHeight - 1)
B1: (xCb + cbWidth - 1, yCb - 1)
B0: (xCb + cbWidth, yCb - 1)
A0: (xCb - 1, yCb + cbHeight)
B2: (xCb - 1, yCb - 1)
対象ブロックの左上座標を(xCb, yCb)、幅cbWidth、高さcbHeightとする。
B1: (xCb + cbWidth - 1, yCb - 1)
B0: (xCb + cbWidth, yCb - 1)
A0: (xCb - 1, yCb + cbHeight)
B2: (xCb - 1, yCb - 1)
対象ブロックの左上座標を(xCb, yCb)、幅cbWidth、高さcbHeightとする。
【0128】
時間マージ導出処理として、マージ候補導出部30361は、対象ブロックの右下CBR、あるいは、中央の座標を含む参照画像中のブロックCの予測パラメータを、予測パラメータメ
モリ307から読み出してマージ候補Colとし、マージ候補リストmergeCandList[]に格納す
る。
モリ307から読み出してマージ候補Colとし、マージ候補リストmergeCandList[]に格納す
る。
【0129】
ペアワイズ候補導出部は、mergeCandListに格納済みの２つのマージ候補(p0Cand, p1Cand)の平均からペアワイズ候補avgKを導出し、mergeCandList[]に格納する。
【0130】
mvLXavgK[0] = (mvLXp0Cand[0]+mvLXp1Cand[0])/2
mvLXavgK[1] = (mvLXp0Cand[1]+mvLXp1Cand[1])/2
マージ候補導出部30361は、refIdxLXが0…Mであり、mvLXのX成分、Y成分が共に０であ
るゼロマージ候補Z0,…, ZMを導出しマージ候補リストに格納する。
mvLXavgK[1] = (mvLXp0Cand[1]+mvLXp1Cand[1])/2
マージ候補導出部30361は、refIdxLXが0…Mであり、mvLXのX成分、Y成分が共に０であ
るゼロマージ候補Z0,…, ZMを導出しマージ候補リストに格納する。
【0131】
mergeCandList[]に格納する順番は、例えば、空間マージ候補(A1,B1,B0,A0,B2)、時間
マージ候補Col、ペアワイズ候補avgK、ゼロマージ候補ZKである。なお、利用可能でない
（ブロックがイントラ予測等）参照ブロックはマージ候補リストに格納しない。
i = 0
if( availableFlagA1 )
mergeCandList[ i++ ] = A1
if( availableFlagB1 )
mergeCandList[ i++ ] = B1
if( availableFlagB0 )
mergeCandList[ i++ ] = B0
if( availableFlagA0 )
mergeCandList[ i++ ] = A0
if( availableFlagB2 )
mergeCandList[ i++ ] = B2
if( availableFlagCol )
mergeCandList[ i++ ] = Col
if( availableFlagAvgK )
mergeCandList[ i++ ] = avgK
if( i < MaxNumMergeCand )
mergeCandList[ i++ ] = ZK
マージ候補選択部30362は、マージ候補リストに含まれるマージ候補のうち、merge_idxが示すマージ候補Nを以下の式で選択する。
マージ候補Col、ペアワイズ候補avgK、ゼロマージ候補ZKである。なお、利用可能でない
（ブロックがイントラ予測等）参照ブロックはマージ候補リストに格納しない。
i = 0
if( availableFlagA1 )
mergeCandList[ i++ ] = A1
if( availableFlagB1 )
mergeCandList[ i++ ] = B1
if( availableFlagB0 )
mergeCandList[ i++ ] = B0
if( availableFlagA0 )
mergeCandList[ i++ ] = A0
if( availableFlagB2 )
mergeCandList[ i++ ] = B2
if( availableFlagCol )
mergeCandList[ i++ ] = Col
if( availableFlagAvgK )
mergeCandList[ i++ ] = avgK
if( i < MaxNumMergeCand )
mergeCandList[ i++ ] = ZK
マージ候補選択部30362は、マージ候補リストに含まれるマージ候補のうち、merge_idxが示すマージ候補Nを以下の式で選択する。
【0132】
N = mergeCandList[merge_idx]
ここでNは、マージ候補を示すラベルであり、A1,B1,B0,A0,B2,Col,avgK,ZKなどをとる
。ラベルNで示されるマージ候補の動き情報は（mvLXN[0], mvLXN[0]）、predFlagLXN, refIdxLXN、bcwIdxNで示される。
ここでNは、マージ候補を示すラベルであり、A1,B1,B0,A0,B2,Col,avgK,ZKなどをとる
。ラベルNで示されるマージ候補の動き情報は（mvLXN[0], mvLXN[0]）、predFlagLXN, refIdxLXN、bcwIdxNで示される。
【0133】
選択された（mvLXN[0], mvLXN[0]）、predFlagLXN, refIdxLXN、bcwIdxNを対象ブロッ
クのインター予測パラメータとして選択する。マージ候補選択部30362は選択したマージ
候補のインター予測パラメータを予測パラメータメモリ307に記憶するとともに、インタ
ー予測画像生成部309に出力する。
クのインター予測パラメータとして選択する。マージ候補選択部30362は選択したマージ
候補のインター予測パラメータを予測パラメータメモリ307に記憶するとともに、インタ
ー予測画像生成部309に出力する。
【0134】
（MMVD予測部30373）
MMVD予測部30373は、マージ候補導出部30361で導出した中心ベクトルmvpLX（マージ候
補Nの動きベクトルmvLXN）に、所定の距離及び所定の方向のmvdLXを加算することでmvLX
を求める。MMVD予測部30373は、符号化データのシンタックス要素base_candidate_idxを
用いて中心ベクトルmvLX[]を導出し、方向テーブルのインデックスを示すdirection_idx
と距離テーブルのインデックスを示すdistance_idxから差分ベクトルmMvdLX[]を導出する。
MMVD予測部30373は、マージ候補導出部30361で導出した中心ベクトルmvpLX（マージ候
補Nの動きベクトルmvLXN）に、所定の距離及び所定の方向のmvdLXを加算することでmvLX
を求める。MMVD予測部30373は、符号化データのシンタックス要素base_candidate_idxを
用いて中心ベクトルmvLX[]を導出し、方向テーブルのインデックスを示すdirection_idx
と距離テーブルのインデックスを示すdistance_idxから差分ベクトルmMvdLX[]を導出する。
【0135】
（Triangle予測）
Triangle予測では、図17に示すように、対象ブロックを2種類の対角線を用いて２つの
三角予測ユニット（PU0、PU1）に分割する。図中、(a)は分割方向triangleDir=0、(b)はtriangleDir=1を示す。また、PU0、PU1の予測画像を生成した後、対角線のエッジに対し、重みつけ処理が実行される。
Triangle予測では、図17に示すように、対象ブロックを2種類の対角線を用いて２つの
三角予測ユニット（PU0、PU1）に分割する。図中、(a)は分割方向triangleDir=0、(b)はtriangleDir=1を示す。また、PU0、PU1の予測画像を生成した後、対角線のエッジに対し、重みつけ処理が実行される。
【0136】
予測以外の処理（例えば変換および量子化）はブロック全体に対して適用される。
【0137】
（シンタックスの復号）
Triangle予測のオンオフ、オンの場合のパラメータは符号化データで下記のように通知される。
Triangle予測のオンオフ、オンの場合のパラメータは符号化データで下記のように通知される。
【0138】
sps_triangle_enabled_flagはSPSで通知され、対象シーケンスにおいてTriangle予測モードが用いられるか否かを示す。sps_triangle_enabled_flagが0の場合、対象シーケンスにおいてTriangle予測モードが用いられないことを示し、sps_triangle_enabled_flagが1の場合、対象シーケンスにおいてTriangle予測モードが用いられることを示す。
【0139】
（動き情報の導出処理）
Triangle予測部30377は、PU0とPU1のマージインデックスmとn、Triangle予測の分割方
向triangleDirを導出する。
Triangle予測部30377は、PU0とPU1のマージインデックスmとn、Triangle予測の分割方
向triangleDirを導出する。
【0140】
m = merge_triangle_idx0
n = merge_triangle_idx1 + (merge_triangle_idx1 >= m) ? 1 : 0
triangleDir = merge_triangle_split_dir
以下では、マージインデックスmが指すマージ候補をM、マージインデックスnが指すマー
ジ候補をNと示す。
n = merge_triangle_idx1 + (merge_triangle_idx1 >= m) ? 1 : 0
triangleDir = merge_triangle_split_dir
以下では、マージインデックスmが指すマージ候補をM、マージインデックスnが指すマー
ジ候補をNと示す。
【0141】
マージ予測パラメータ導出部3036は（マージ予測）に記載した方法でマージ候補M、Nの動き情報（mvLXM、mvLXN、refIdxLXM、refIdxLXN、predFlagLXM、predFlagLXN、bcwIdxN
、bcwIdxN、mergeCandList等）を導出する。Triangle予測部30377は、これらの動き情報
を用いてPU0、PU1の動きベクトルmvA、mvB、参照インデックスrefIdxA、refIdxB、予測リストフラグpredListFlagA、predListFlagBを設定する。
、bcwIdxN、mergeCandList等）を導出する。Triangle予測部30377は、これらの動き情報
を用いてPU0、PU1の動きベクトルmvA、mvB、参照インデックスrefIdxA、refIdxB、予測リストフラグpredListFlagA、predListFlagBを設定する。
【0142】
mvA[0] = mvLXM[0]
mvA[1] = mvLXM[1]
refIdxA = refIdxLXM
predListFlagA = X
ここで、Xにmの下位1bitをセットする(m & 0x01)。なお、predFlagLXMが0の場合、Xを(1-X)にセットする。
mvA[1] = mvLXM[1]
refIdxA = refIdxLXM
predListFlagA = X
ここで、Xにmの下位1bitをセットする(m & 0x01)。なお、predFlagLXMが0の場合、Xを(1-X)にセットする。
【0143】
mvB[0] = mvLXN[0]
mvB[1] = mvLXN[1]
refIdxB = refIdxLXN
predListFlagB = X
ここで、Xにnの下位1bitをセットする(n & 0x01)。なお、predFlagLXNが0の場合、Xを(1-X)にセットする。
mvB[1] = mvLXN[1]
refIdxB = refIdxLXN
predListFlagB = X
ここで、Xにnの下位1bitをセットする(n & 0x01)。なお、predFlagLXNが0の場合、Xを(1-X)にセットする。
【0144】
これらの動き情報はPU0、PU1の予測画像を生成するために参照される。
【0145】
（Triangleモードの重み係数導出）
Triangle予測部30377は、PU0、PU1境界の対角線のエッジに対し適用する重み予測の係
数を以下の手順で導出する。ここでnCbW=cbWidth、nCbH=cbHeightである。
Triangle予測部30377は、PU0、PU1境界の対角線のエッジに対し適用する重み予測の係
数を以下の手順で導出する。ここでnCbW=cbWidth、nCbH=cbHeightである。
【0146】
対象ブロックの形状を表す変数nCbRを導出する。
【0147】
nCbR = (nCbW > nCbH) ? (nCbW / nCbH) : (nCbH / nCbW)
triangleDirが0の場合、予測画素の重み係数wValueを以下のように導出する。
triangleDirが0の場合、予測画素の重み係数wValueを以下のように導出する。
【0148】
wValue = (nCbW > nCbH) ? (Clip3(0, 8, (x/nCbR - y) + 4)) : (Clip3(0, 8, (x - y/nCbR) + 4))
triangleDirが1の場合、wValueを以下のように導出する。
triangleDirが1の場合、wValueを以下のように導出する。
【0149】
wValue = (nCbW > nCbH) ? (Clip3(0, 8, (nCbH - 1 - x/nCbR - y) + 4))
: (Clip3(0, 8, (nCbW - 1 - x - y/nCbR) + 4))
wValueの一例を図17(c)に示す。
: (Clip3(0, 8, (nCbW - 1 - x - y/nCbR) + 4))
wValueの一例を図17(c)に示す。
【0150】
（Triangleモードの動きベクトル格納処理）
Triangle予測部30377は、後続の処理で参照できるように、以下の手順で、PU0、PU1の
動き情報を4*4サブブロック単位でメモリに格納する。
Triangle予測部30377は、後続の処理で参照できるように、以下の手順で、PU0、PU1の
動き情報を4*4サブブロック単位でメモリに格納する。
【0151】
numSbXとnumSbYは対象ブロックの水平および垂直方向の4*4サブブロックの個数であり
、numSbX = cbWidth >> 2、numSbY = cbHeight >> 2にセットする。minSb = min(numSbX,
numSbY)にセットする。
、numSbX = cbWidth >> 2、numSbY = cbHeight >> 2にセットする。minSb = min(numSbX,
numSbY)にセットする。
【0152】
ブロックの縦横比cbRatioを導出する。
【0153】
cbRatio = (cbWidth > cbHeight) ? (cbWidth/cbHeight) : (cbHeight/cbWidth)
xSbIdx = 0..numSbX - 1、ySbIdx = 0..numSbY - 1である4*4サブブロックの位置(xSbIdx,ySbIdx)毎に、以下の処理を実行する。
xSbIdx = 0..numSbX - 1、ySbIdx = 0..numSbY - 1である4*4サブブロックの位置(xSbIdx,ySbIdx)毎に、以下の処理を実行する。
【0154】
(xSbIdx,ySbIdx)を用いて、xIdx、yIdxを導出する。
【0155】
xIdx = (cbWidth > cbHeight) ? (xSbIdx/cbRatio) : xSbIdx
yIdx = (cbWidth > cbHeight) ? ySbIdx : (ySbIdx/cbRatio)
triangleDir==0の場合、図17(e)に示すsTypeを以下で導出する。
yIdx = (cbWidth > cbHeight) ? ySbIdx : (ySbIdx/cbRatio)
triangleDir==0の場合、図17(e)に示すsTypeを以下で導出する。
【0156】
sType = (xIdx == yIdx) ? 2 : ((xIdx > yIdx) ? 0 : 1)
triangleDir==1の場合、図17(f)に示すsTypeを以下で導出する。
triangleDir==1の場合、図17(f)に示すsTypeを以下で導出する。
【0157】
sType = (xIdx + yIdx == minSb) ? 2 : ((xIdx + yIdx < minSb) ? 0 : 1)
sTypeは、各4*4サブブロックがPU0、PU1、PU0とPU1の境界部分のいずれに位置するかを示すパラメータである。sType=0は4*4サブブロックがPU0に位置することを示す。sType=1は4*4サブブロックがPU1に位置することを示す。sType=2は4*4サブブロックがPU0とPU1の境界部分に位置することを示す。
sTypeは、各4*4サブブロックがPU0、PU1、PU0とPU1の境界部分のいずれに位置するかを示すパラメータである。sType=0は4*4サブブロックがPU0に位置することを示す。sType=1は4*4サブブロックがPU1に位置することを示す。sType=2は4*4サブブロックがPU0とPU1の境界部分に位置することを示す。
【0158】
sType==0の場合、下記を実施する。
【0159】
PU0の予測リストフラグが0（predListFlagA==0）の場合、PU0をL0からの単方向予測、PU0の予測リストフラグが0でない（predListFlagA!=0）場合、PU0をL1からの単方向予測として動き情報を格納する。
【0160】
predFlagL0 = (predListFlagA == 0) ? 1 : 0
predFlagL1 = (predListFlagA == 0) ? 0 : 1
refIdxL0 = (predListFlagA == 0) ? refIdxA : -1
refIdxL1 = (predListFlagA == 0) ? -1 : refIdxA
mvL0[0] = (predListFlagA == 0) ? mvA[0] : 0
mvL0[1] = (predListFlagA == 0) ? mvA[1] : 0
mvL1[0] = (predListFlagA == 0) ? 0 : mvA[0]
mvL1[1] = (predListFlagA == 0) ? 0 : mvA[1]
そうではなく、sType==1、または、sType==2かつpredListFlagA+predListFlagB!=1の場合、下記を実施する。ここでpredListFlagA+predListFlagB!=1はPU0とPU1の参照ピクチャリストが同じであることを表す。
predFlagL1 = (predListFlagA == 0) ? 0 : 1
refIdxL0 = (predListFlagA == 0) ? refIdxA : -1
refIdxL1 = (predListFlagA == 0) ? -1 : refIdxA
mvL0[0] = (predListFlagA == 0) ? mvA[0] : 0
mvL0[1] = (predListFlagA == 0) ? mvA[1] : 0
mvL1[0] = (predListFlagA == 0) ? 0 : mvA[0]
mvL1[1] = (predListFlagA == 0) ? 0 : mvA[1]
そうではなく、sType==1、または、sType==2かつpredListFlagA+predListFlagB!=1の場合、下記を実施する。ここでpredListFlagA+predListFlagB!=1はPU0とPU1の参照ピクチャリストが同じであることを表す。
【0161】
PU1の予測リストフラグが0（predListFlagB==0）の場合、PU1をL0予測（単方向予測）
、PU1の予測リストフラグが0でない（predListFlagB!=0）場合、PU1をL1予測（単方向予
測）として動き情報を格納する。
、PU1の予測リストフラグが0でない（predListFlagB!=0）場合、PU1をL1予測（単方向予
測）として動き情報を格納する。
【0162】
predFlagL0 = (predListFlagB == 0) ? 1 : 0
predFlagL1 = (predListFlagB == 0) ? 0 : 1
refIdxL0 = (predListFlagB == 0) ? refIdxB : -1
refIdxL1 = (predListFlagB == 0) ? -1 : refIdxB
mvL0[0] = (predListFlagB == 0) ? mvB[0] : 0
mvL0[1] = (predListFlagB == 0) ? mvB[1] : 0
mvL1[0] = (predListFlagB == 0) ? 0 : mvB[0]
mvL1[1] = (predListFlagB == 0) ? 0 : mvB[1]
そうでない場合（sType==2かつpredListFlagA+predListFlagB==1）、下記を実施する。
ここでpredListFlagA+predListFlagB==1はPU0とPU1の参照ピクチャリストが異なることを表す。
predFlagL1 = (predListFlagB == 0) ? 0 : 1
refIdxL0 = (predListFlagB == 0) ? refIdxB : -1
refIdxL1 = (predListFlagB == 0) ? -1 : refIdxB
mvL0[0] = (predListFlagB == 0) ? mvB[0] : 0
mvL0[1] = (predListFlagB == 0) ? mvB[1] : 0
mvL1[0] = (predListFlagB == 0) ? 0 : mvB[0]
mvL1[1] = (predListFlagB == 0) ? 0 : mvB[1]
そうでない場合（sType==2かつpredListFlagA+predListFlagB==1）、下記を実施する。
ここでpredListFlagA+predListFlagB==1はPU0とPU1の参照ピクチャリストが異なることを表す。
【0163】
PU0の予測リストフラグが0（predListFlagA==0）の場合、L0にPU0の情報、L1にPU1の情報を格納した双方向予測に設定する。PU0の予測リストフラグが0でない（predListFlagA!=0）場合、L0にPU1の情報、L1にPU0の情報を格納した双方向予測に設定する。
【0164】
predFlagL0 = 1
predFlagL1 = 1
refIdxL0 = (predListFlagA == 0) ? refIdxA : refIdxB
refIdxL1 = (predListFlagA == 0) ? refIdxB : refIdxA
mvL0[0] = (predListFlagA == 0) ? mvA[0] : mvB[0]
mvL0[1] = (predListFlagA == 0) ? mvA[1] : mvB[1]
mvL1[0] = (predListFlagA == 0) ? mvB[0] : mvA[0]
mvL1[1] = (predListFlagA == 0) ? mvB[1] : mvA[1]
（DMVR）
続いて、DMVR部30375が行うDMVR（Decoder side Motion Vector Refinement）処理について説明する。DMVR部30375は、対象CUに対して、merge_flagが1の場合、又は、スキップフラグskip_flagが1の場合、マージ予測部30374が導出する当該対象CUのmvLXを、参照画
像を用いて修正する。具体的には、マージ予測部30374が導出する予測パラメータが双予
測である場合において、２つの参照ピクチャに対応すると動きベクトルから導出される予測画像を用いて、動きベクトルを修正する。修正後のmvLXはインター予測画像生成部309
に供給される。
predFlagL1 = 1
refIdxL0 = (predListFlagA == 0) ? refIdxA : refIdxB
refIdxL1 = (predListFlagA == 0) ? refIdxB : refIdxA
mvL0[0] = (predListFlagA == 0) ? mvA[0] : mvB[0]
mvL0[1] = (predListFlagA == 0) ? mvA[1] : mvB[1]
mvL1[0] = (predListFlagA == 0) ? mvB[0] : mvA[0]
mvL1[1] = (predListFlagA == 0) ? mvB[1] : mvA[1]
（DMVR）
続いて、DMVR部30375が行うDMVR（Decoder side Motion Vector Refinement）処理について説明する。DMVR部30375は、対象CUに対して、merge_flagが1の場合、又は、スキップフラグskip_flagが1の場合、マージ予測部30374が導出する当該対象CUのmvLXを、参照画
像を用いて修正する。具体的には、マージ予測部30374が導出する予測パラメータが双予
測である場合において、２つの参照ピクチャに対応すると動きベクトルから導出される予測画像を用いて、動きベクトルを修正する。修正後のmvLXはインター予測画像生成部309
に供給される。
【0165】
（AMVP予測）
図10(c)は、本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部3032の構成を示す概略図であ
る。AMVP予測パラメータ導出部3032は、ベクトル候補導出部3033とベクトル候補選択部3034を備える。ベクトル候補導出部3033は、refIdxLXに基づいて予測パラメータメモリ307
が記憶する復号済みの隣接ブロックの動きベクトルから予測ベクトル候補を導出し、予測ベクトル候補リストmvpListLX[]に格納する。
図10(c)は、本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部3032の構成を示す概略図であ
る。AMVP予測パラメータ導出部3032は、ベクトル候補導出部3033とベクトル候補選択部3034を備える。ベクトル候補導出部3033は、refIdxLXに基づいて予測パラメータメモリ307
が記憶する復号済みの隣接ブロックの動きベクトルから予測ベクトル候補を導出し、予測ベクトル候補リストmvpListLX[]に格納する。
【0166】
ベクトル候補選択部3034は、mvpListLX[]の予測ベクトル候補のうち、mvp_LX_idxが示
す動きベクトルmvpListLX[mvp_LX_idx]をmvpLXとして選択する。ベクトル候補選択部3034は選択したmvpLXをMV加算部3038に出力する。
す動きベクトルmvpListLX[mvp_LX_idx]をmvpLXとして選択する。ベクトル候補選択部3034は選択したmvpLXをMV加算部3038に出力する。
【0167】
（MV加算部）
MV加算部3038は、AMVP予測パラメータ導出部3032から入力されたmvpLXと復号したmvdLXを加算してmvLXを算出する。加算部3038は、算出したmvLXをインター予測画像生成部309
および予測パラメータメモリ307に出力する。
MV加算部3038は、AMVP予測パラメータ導出部3032から入力されたmvpLXと復号したmvdLXを加算してmvLXを算出する。加算部3038は、算出したmvLXをインター予測画像生成部309
および予測パラメータメモリ307に出力する。
【0168】
mvLX[0] = mvpLX[0]+mvdLX[0]
mvLX[1] = mvpLX[1]+mvdLX[1]
（動きベクトルスケーリング）
動きベクトルのスケーリングの導出方法を説明する。動きベクトルMv（参照動きベクトル）、Mvをもつブロックを含むピクチャPicMv、Mvの参照ピクチャPicMvRef、スケーリン
グ後の動きベクトルsMv、sMvをもつブロックを含むピクチャCurPic、sMvが参照する参照
ピクチャCurPicRefとすると、sMvの導出関数MvScale(Mv,PicMv,PicMvRef,CurPic,CurPicRef)は下式で表される。
mvLX[1] = mvpLX[1]+mvdLX[1]
（動きベクトルスケーリング）
動きベクトルのスケーリングの導出方法を説明する。動きベクトルMv（参照動きベクトル）、Mvをもつブロックを含むピクチャPicMv、Mvの参照ピクチャPicMvRef、スケーリン
グ後の動きベクトルsMv、sMvをもつブロックを含むピクチャCurPic、sMvが参照する参照
ピクチャCurPicRefとすると、sMvの導出関数MvScale(Mv,PicMv,PicMvRef,CurPic,CurPicRef)は下式で表される。
【0169】
sMv = MvScale(Mv,PicMv,PicMvRef,CurPic,CurPicRef)
= Clip3(-R1,R1-1,sign(distScaleFactor*Mv)*((abs(distScaleFactor*Mv)+round1-1)>>shift1))
distScaleFactor = Clip3(-R2,R2-1,(tb*tx+round2)>>shift2)
tx = (16384+abs(td)>>1)/td
td = DiffPicOrderCnt(PicMv,PicMvRef)
tb = DiffPicOrderCnt(CurPic,CurPicRef)
ここで、round1、round2、shift1、shift2は、逆数を用いて除算を行うためのラウンド値及びシフト値で、例えば、round1=1<<(shift1-1)、round2=1<<(shift2-1)、shift1=8、shift2=6などである。DiffPicOrderCnt(Pic1,Pic2)はPic1とPic2の時間情報（例えばPOC）
の差を返す関数である。R1、R2は処理を限られた精度で行うために値域を制限するもので例えば、R1=32768、R2=4096などである。
= Clip3(-R1,R1-1,sign(distScaleFactor*Mv)*((abs(distScaleFactor*Mv)+round1-1)>>shift1))
distScaleFactor = Clip3(-R2,R2-1,(tb*tx+round2)>>shift2)
tx = (16384+abs(td)>>1)/td
td = DiffPicOrderCnt(PicMv,PicMvRef)
tb = DiffPicOrderCnt(CurPic,CurPicRef)
ここで、round1、round2、shift1、shift2は、逆数を用いて除算を行うためのラウンド値及びシフト値で、例えば、round1=1<<(shift1-1)、round2=1<<(shift2-1)、shift1=8、shift2=6などである。DiffPicOrderCnt(Pic1,Pic2)はPic1とPic2の時間情報（例えばPOC）
の差を返す関数である。R1、R2は処理を限られた精度で行うために値域を制限するもので例えば、R1=32768、R2=4096などである。
【0170】
また、スケーリング関数MvScale(Mv,PicMv,PicMvRef,CurPic,CurPicRef)は以下の式で
もよい。
もよい。
【0171】
MvScale(Mv,PicMv,PicMvRef,CurPic,CurPicRef) =
Mv*DiffPicOrderCnt(CurPic,CurPicRef)/DiffPicOrderCnt(PicMv,PicMvRef)
すなわち、CurPicとCurPicRefの時間情報の差と、PicMvとPicMvRefの時間情報の差との比に応じてMvをスケーリングしてもよい。
Mv*DiffPicOrderCnt(CurPic,CurPicRef)/DiffPicOrderCnt(PicMv,PicMvRef)
すなわち、CurPicとCurPicRefの時間情報の差と、PicMvとPicMvRefの時間情報の差との比に応じてMvをスケーリングしてもよい。
【0172】
（イントラ予測パラメータ導出部304の構成）
イントラ予測パラメータ導出部304は、パラメータ復号部302からの入力に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータ
、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeを導出する。イントラ予測パラメータ導出
部304は、イントラ予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。イントラ予測パラメータ導出部304は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。
イントラ予測パラメータ導出部304は、パラメータ復号部302からの入力に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータ
、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeを導出する。イントラ予測パラメータ導出
部304は、イントラ予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。イントラ予測パラメータ導出部304は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。
【0173】
ループフィルタ305は、符号化ループ内に設けたフィルタで、ブロック歪やリンギング
歪を除去し、画質を改善するフィルタである。ループフィルタ305は、加算部312が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適
応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
歪を除去し、画質を改善するフィルタである。ループフィルタ305は、加算部312が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適
応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
【0174】
参照ピクチャメモリ306は、CUの復号画像を、対象ピクチャ及び対象CU毎に予め定めた
位置に記憶する。
位置に記憶する。
【0175】
予測パラメータメモリ307は、CTUあるいはCU毎に予め定めた位置に予測パラメータを記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、パラメータ復号部302が復号したパラメータ及び予測パラメータ導出部320が導出したパラメータ等を記憶する。
【0176】
予測画像生成部308には予測パラメータ導出部320が導出したパラメータが入力される。また、予測画像生成部308は、参照ピクチャメモリ306から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部308は、predModeが示す予測モードで、パラメータと参照ピクチャ（参照ピク
チャブロック）を用いてブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、予測画像を生成するために参照する領域である。
チャブロック）を用いてブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、予測画像を生成するために参照する領域である。
【0177】
（インター予測画像生成部309）
predModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部309は、インター
予測パラメータ導出部303から入力されたインター予測パラメータと参照ピクチャを用い
てインター予測によりブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。
predModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部309は、インター
予測パラメータ導出部303から入力されたインター予測パラメータと参照ピクチャを用い
てインター予測によりブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。
【0178】
図14は、本実施形態に係る予測画像生成部308に含まれるインター予測画像生成部309の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部309は、動き補償部（予測画像生成装
置）3091、合成部3095を含んで構成される。合成部3095は、IntraInter合成部30951、Triangle合成部30952、BDOF部30954、重み予測部3094、PROF部30955を含んで構成される。
置）3091、合成部3095を含んで構成される。合成部3095は、IntraInter合成部30951、Triangle合成部30952、BDOF部30954、重み予測部3094、PROF部30955を含んで構成される。
【0179】
（動き補償）
動き補償部3091（補間画像生成部3091）は、インター予測パラメータ導出部303から入
力された、インター予測パラメータ（predFlagLX、refIdxLX、mvLX）に基づいて、参照ピクチャメモリ306から参照ブロックを読み出すことによって補間画像（動き補償画像）を
生成する。参照ブロックは、refIdxLXで指定された参照ピクチャRefPicLX上で、対象ブロックの位置からmvLXシフトした位置のブロックである。ここで、mvLXが整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、補間画像を生成する。
動き補償部3091（補間画像生成部3091）は、インター予測パラメータ導出部303から入
力された、インター予測パラメータ（predFlagLX、refIdxLX、mvLX）に基づいて、参照ピクチャメモリ306から参照ブロックを読み出すことによって補間画像（動き補償画像）を
生成する。参照ブロックは、refIdxLXで指定された参照ピクチャRefPicLX上で、対象ブロックの位置からmvLXシフトした位置のブロックである。ここで、mvLXが整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、補間画像を生成する。
【0180】
動き補償部3091は、まず、予測ブロック内座標(x,y)に対応する整数位置(xInt,yInt)および位相(xFrac,yFrac)を以下の式で導出する。
【0181】
xInt = xPb+(mvLX[0]>>(log2(MVPREC)))+x
xFrac = mvLX[0]&(MVPREC-1)
yInt = yPb+(mvLX[1]>>(log2(MVPREC)))+y
yFrac = mvLX[1]&(MVPREC-1)
ここで、(xPb,yPb)は、cbWidth*cbHeightサイズのブロックの左上座標、x=0…cbWidth-1
、y=0…cbHeight-1であり、MVPRECは、mvLXの精度（1/MVPREC画素精度）を示す。例えばMVPREC=16である。
xFrac = mvLX[0]&(MVPREC-1)
yInt = yPb+(mvLX[1]>>(log2(MVPREC)))+y
yFrac = mvLX[1]&(MVPREC-1)
ここで、(xPb,yPb)は、cbWidth*cbHeightサイズのブロックの左上座標、x=0…cbWidth-1
、y=0…cbHeight-1であり、MVPRECは、mvLXの精度（1/MVPREC画素精度）を示す。例えばMVPREC=16である。
【0182】
動き補償部3091は、参照ピクチャrefImgに補間フィルタを用いて水平補間処理を行うことで、一時的画像temp[][]を導出する。以下のΣはk=0..NTAP-1のkに関する和、shift1は値のレンジを調整する正規化パラメータ、offset1=1<<(shift1-1)である。
【0183】
temp[x][y] = (ΣmcFilter[xFrac][k]*refImg[xInt+k-NTAP/2+1][yInt]+offset1)>>shift1
続いて、動き補償部3091は、一時的画像temp[][]を垂直補間処理により、補間画像Pred[][]を導出する。以下のΣはk=0..NTAP-1のkに関する和、shift2は値のレンジを調整する正規化パラメータ、offset2=1<<(shift2-1)である。
続いて、動き補償部3091は、一時的画像temp[][]を垂直補間処理により、補間画像Pred[][]を導出する。以下のΣはk=0..NTAP-1のkに関する和、shift2は値のレンジを調整する正規化パラメータ、offset2=1<<(shift2-1)である。
【0184】
Pred[x][y] = (ΣmcFilter[yFrac][k]*temp[x][y+k-NTAP/2+1]+offset2)>>shift2
なお、双予測の場合、上記のPred[][]をL0リスト、L1リスト毎に導出し（補間画像PredL0[][]とPredL1[][]と呼ぶ）、PredL0[][]とPredL1[][]から補間画像Pred[][]を生成する。
なお、双予測の場合、上記のPred[][]をL0リスト、L1リスト毎に導出し（補間画像PredL0[][]とPredL1[][]と呼ぶ）、PredL0[][]とPredL1[][]から補間画像Pred[][]を生成する。
【0185】
合成部3095は、IntraInter合成部30951、Triangle合成部30952、重み予測部3094、BDOF部30954を備えている。
【0186】
（IntraInter合成処理）
IntraInter合成部30951は、インター予測画像とイントラ予測画像の重み付け和により
予測画像を生成する。
IntraInter合成部30951は、インター予測画像とイントラ予測画像の重み付け和により
予測画像を生成する。
【0187】
（Triangle合成処理）
MergeTriangleFlagが1の時、Triangle合成部30952は予測画像pbSamplesを生成する。
MergeTriangleFlagが1の時、Triangle合成部30952は予測画像pbSamplesを生成する。
【0188】
以下では、pbSamplesはcbWidth*cbHeightサイズの予測ブロックである。predSamplesLAとpredSamplesLBは、動き補償部3091がPU0とPU1の動き情報を用いて生成した予測画像で
ある。
ある。
【0189】
Triangle合成部30952は、triangleDirに応じて、pbSamplesを生成する。非特許文献１
においては、PU0とPU1の境界の対角線のエッジに対し、以下の式を用いて、wValueを用いて重み予測処理を適用する。
においては、PU0とPU1の境界の対角線のエッジに対し、以下の式を用いて、wValueを用いて重み予測処理を適用する。
【0190】
pbSamples[x][y] = Clip3(0, (1 << bitDepth) - 1,
(predSamplesLA[x][y] * wValue +
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + offset1) >> shift1)
ここで、shift1 = Max(5, 17 - bitDepth)、offset1 = 1 << (shift1 - 1)である。
(predSamplesLA[x][y] * wValue +
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + offset1) >> shift1)
ここで、shift1 = Max(5, 17 - bitDepth)、offset1 = 1 << (shift1 - 1)である。
【0191】
上記の式の課題としては、まず、予測式として、shift1の値が正しくない。本実施の形態のおいては、wValueの値が最大8であることを考慮して、shift1 = Max(6, 18 - bitDepth)の用いることで上記の課題を解決する。
【0192】
また、非特許文献１の別の課題としては、重み予測が適用されている場合に、Triangle合成処理をどのように行うか明示されていない問題がある。Triangle予測は、マージモードであることから、スライス単位でしかオンオフの切り替えができない。そのため、PPS
でpps_weighted_pred_flag、または、pps_weighted_bipred_flagが1ならば、Triangle予
測を行わないという方法や、Triangle予測の時は、重み係数が存在しても重み予測を適用しない方法も考えられる。しかし、いずれの方法も、符号化効率の面では、問題がある。
でpps_weighted_pred_flag、または、pps_weighted_bipred_flagが1ならば、Triangle予
測を行わないという方法や、Triangle予測の時は、重み係数が存在しても重み予測を適用しない方法も考えられる。しかし、いずれの方法も、符号化効率の面では、問題がある。
【0193】
そこで、本実施の形態では、予測画像predSamplesLA、predSamplesLBに対して、以下の重み予測処理を行った上で、Triangle合成処理を実施する。
【0194】
predSamplesLA[x][y] = Clip3(0,(1<<Max(14, bitDepth+2)-1,
((PredsampleLA[x][y]*w0+(1<<(log2WD-1))>>log2WD)+o0)
predSamplesLB[x][y] = Clip3(0,(1<<Max(14, bitDepth+2)-1,
((PredsampleLB[x][y]*w1+(1<<(log2WD-1))>>log2WD)+o1)
pbSamples[x][y] = Clip3(0, (1 << bitDepth) - 1,
(predSamplesLA[x][y] * wValue +
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + offset1) >> shift1)
ここで、shift1 = Max(6, 18 - bitDepth)、offset1 = 1 << (shift1 - 1)である。
((PredsampleLA[x][y]*w0+(1<<(log2WD-1))>>log2WD)+o0)
predSamplesLB[x][y] = Clip3(0,(1<<Max(14, bitDepth+2)-1,
((PredsampleLB[x][y]*w1+(1<<(log2WD-1))>>log2WD)+o1)
pbSamples[x][y] = Clip3(0, (1 << bitDepth) - 1,
(predSamplesLA[x][y] * wValue +
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + offset1) >> shift1)
ここで、shift1 = Max(6, 18 - bitDepth)、offset1 = 1 << (shift1 - 1)である。
【0195】
このように、予め重み予測処理を行った補間画像を生成してからTriangle合成処理を実施することで、フェード画像のように明るさが変動する場合にもTriangle予測を効率よく実施することができる。
【0196】
別の実施の形態では、二つの予測画像predSamplesLA、predSamplesLBに対して、refIdxA、refIdxBに応じて、後述の重み予測処理を行うことで、画素ビット長がbitDepthの予測画像を生成した上で、以下のようなTraiangle合成処理を実施する。
【0197】
pbSamples[x][y] = (predSamplesLA[x][y] * wValue +
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + 4) >> 3
このように、予め重み予測処理を行った予測画像を生成してからTriangle合成処理を実施することで、フェード画像のように明るさが変動する場合にもTriangle予測を効率よく
実施することができる。前記の方法では、重み予測処理を行った補間画像を特別に生成する必要があったが、本実施の形態では、通常の重み予測の処理の後にTriangle合成の処理を行うことができる。
predSamplesLB[x][y] * (8 - wValue) + 4) >> 3
このように、予め重み予測処理を行った予測画像を生成してからTriangle合成処理を実施することで、フェード画像のように明るさが変動する場合にもTriangle予測を効率よく
実施することができる。前記の方法では、重み予測処理を行った補間画像を特別に生成する必要があったが、本実施の形態では、通常の重み予測の処理の後にTriangle合成の処理を行うことができる。
【0198】
図18は、本実施の形態のTraiangle合成部30952を説明する図で、動き補償部3091からの動き補償情報を入力とし、予測画像を加算部312に出力する。Traiangle合成部30952は、L0デフォルト予測画像生成部309521、L0重み予測画像生成部309522、L1デフォルト予測画
像生成部309523、L1重み予測画像生成部309524、Triangle予測画像生成部309525からなる。予測画像predSamplesLA、predSamplesLBをL0予測、L1予測に対応させて、重み係数があるか否かでデフォルト予測か重み予測を選択して、処理した後に、Triangle予測画像生成部309525で、Triangle予測の合成処理を実施する。
像生成部309523、L1重み予測画像生成部309524、Triangle予測画像生成部309525からなる。予測画像predSamplesLA、predSamplesLBをL0予測、L1予測に対応させて、重み係数があるか否かでデフォルト予測か重み予測を選択して、処理した後に、Triangle予測画像生成部309525で、Triangle予測の合成処理を実施する。
【0199】
（BDOF予測）
BDOF部30954は、双予測モードにおいて、２つの予測画像（第１の予測画像及び第２の
予測画像）及び勾配補正項を参照して予測画像を生成する。
BDOF部30954は、双予測モードにおいて、２つの予測画像（第１の予測画像及び第２の
予測画像）及び勾配補正項を参照して予測画像を生成する。
【0200】
インター予測パラメータ復号部303がL0の単方向予測と判定した場合、動き補償部3091
はPredL0[x][y]を生成する。インター予測パラメータ復号部303がL1の単方向予測と判定
した場合、動き補償部3091はPredL1[x][y]を生成する。一方、インター予測パラメータ復号部303が双予測モードであると判定した場合、以下の処理に続く。合成部3095はBDOF処
理を行うか否かを示すbdofAvailableFlagを参照しBDOF処理の要否を判定する。bdofAvailableFlagがTRUEを示すと、BDOF部30954はBDOF処理を実行して双方向予測画像を生成し、FALSEを示すと、合成部3095は通常の双方予測画像生成で予測画像を生成する。
はPredL0[x][y]を生成する。インター予測パラメータ復号部303がL1の単方向予測と判定
した場合、動き補償部3091はPredL1[x][y]を生成する。一方、インター予測パラメータ復号部303が双予測モードであると判定した場合、以下の処理に続く。合成部3095はBDOF処
理を行うか否かを示すbdofAvailableFlagを参照しBDOF処理の要否を判定する。bdofAvailableFlagがTRUEを示すと、BDOF部30954はBDOF処理を実行して双方向予測画像を生成し、FALSEを示すと、合成部3095は通常の双方予測画像生成で予測画像を生成する。
【0201】
（重み予測）
重み予測部3094は、補間画像PredLXからブロックの予測画像pbSamplesを生成する。ま
ず、重み予測部3094に関連するシンタクスに関して説明する。
重み予測部3094は、補間画像PredLXからブロックの予測画像pbSamplesを生成する。ま
ず、重み予測部3094に関連するシンタクスに関して説明する。
【0202】
図19(a)は、Sequence Paramenter Set(SPS)でのsps_weighted_pred_flagとsps_weighted_bipred_flagのシンタクスの例を示している。
【0203】
sps_weighted_pred_flagが1に等しいことは、SPSを参照するPスライスに重み予測が適
用される可能性があることを示す。sps_weighted_pred_flagが0に等しいことは、SPSを参照するPスライスに重み予測が適用されないことを示す。sps_weighted_bipred_flagが1に等しいことは、SPSを参照するBスライスに重み予測が適用される可能性があることを示す。sps_weighted_bipred_flagが0に等しいことは、SPSを参照するBスライスに重み予測が
適用されないことを示す。
用される可能性があることを示す。sps_weighted_pred_flagが0に等しいことは、SPSを参照するPスライスに重み予測が適用されないことを示す。sps_weighted_bipred_flagが1に等しいことは、SPSを参照するBスライスに重み予測が適用される可能性があることを示す。sps_weighted_bipred_flagが0に等しいことは、SPSを参照するBスライスに重み予測が
適用されないことを示す。
【0204】
図19(b)は、Picture Parameter Set(PPS)でのpps_weighted_pred_flagとpps_weighted_bipred_flagのシンタクスの例を示している。
【0205】
pps_weighted_pred_flagが0に等しいことは、PPSを参照するPスライスに重み予測が適
用されないことを示す。pps_weighted_pred_flagが1に等しいことは、PPSを参照するPス
ライスに重み予測が適用されることを示す。sps_weighted_pred_flagが0に等しいとき、
重み予測部3094はpps_weighted_pred_flagの値は0に設定する。pps_weighted_pred_flag
が存在しない場合、値は0に設定する。
用されないことを示す。pps_weighted_pred_flagが1に等しいことは、PPSを参照するPス
ライスに重み予測が適用されることを示す。sps_weighted_pred_flagが0に等しいとき、
重み予測部3094はpps_weighted_pred_flagの値は0に設定する。pps_weighted_pred_flag
が存在しない場合、値は0に設定する。
【0206】
pps_weighted_bipred_flagが0に等しいことは、PPSを参照するBスライスに重み予測が
適用されないことを示す。pps_weighted_bipred_flagが1に等しいことは、PPSを参照するBスライスに重み予測が適用されることを示す。sps_weighted_bipred_flagが0に等しいと
き、重み予測部3094はpps_weighted_bipred_flagの値は0に設定する。pps_weighted_bipred_flagが存在しない場合、値は0に設定する。
適用されないことを示す。pps_weighted_bipred_flagが1に等しいことは、PPSを参照するBスライスに重み予測が適用されることを示す。sps_weighted_bipred_flagが0に等しいと
き、重み予測部3094はpps_weighted_bipred_flagの値は0に設定する。pps_weighted_bipred_flagが存在しない場合、値は0に設定する。
【0207】
図20は、スライスヘッダで呼び出される非特許文献１のWeighted prediction parameters syntax()を示している。ここで、luma_weight_l0_flag[i]が1の場合、L0予測の輝度成分の重み係数が存在することを示す。luma_weight_l0_flag[i]が0の場合、L0予測の輝度
成分の重み係数が存在しないことを示す。luma_weight_l0_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。chroma_weight_l0_flag[i]が1の場合、L0予測の色差予測値の重み係数が存在することを示す。chroma_weight_l0_flag[i]が0の場合、L0予
測の色差予測値の重み係数が存在しないことを示す。chroma_weight_l0_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。同様に、luma_weight_l1_flag[i]が1の場合、L1予測の輝度成分の重み係数が存在することを示す。luma_weight_l1_flag[i]が0の場合、L1予測の輝度成分の重み係数が存在しないことを示す。luma_weight_l1_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。chroma_weight_l1_flag[i]が1の場合、L1予測の色差予測値の重み係数が存在することを示す。chroma_weight_l1_flag[i]が0の場合、L1予測の色差予測値の重み係数が存在しないことを示す。chroma_weight_l1_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。
成分の重み係数が存在しないことを示す。luma_weight_l0_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。chroma_weight_l0_flag[i]が1の場合、L0予測の色差予測値の重み係数が存在することを示す。chroma_weight_l0_flag[i]が0の場合、L0予
測の色差予測値の重み係数が存在しないことを示す。chroma_weight_l0_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。同様に、luma_weight_l1_flag[i]が1の場合、L1予測の輝度成分の重み係数が存在することを示す。luma_weight_l1_flag[i]が0の場合、L1予測の輝度成分の重み係数が存在しないことを示す。luma_weight_l1_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。chroma_weight_l1_flag[i]が1の場合、L1予測の色差予測値の重み係数が存在することを示す。chroma_weight_l1_flag[i]が0の場合、L1予測の色差予測値の重み係数が存在しないことを示す。chroma_weight_l1_flag[i]が存在しない場合、重み予測部3094は0に等しいと推測する。
【0208】
非特許文献１においては、変数weightedPredFlagは、次のように導出されている。
・slice_typeがPに等しい場合、weightedPredFlagはPPSで定義されるpps_weighted_pred_flagに等しく設定される。
・それ以外で、slice_typeがBに等しい場合、weightedPredFlagはPPSで定義されるpps_weighted_bipred_flagに等しく設定される。
・slice_typeがPに等しい場合、weightedPredFlagはPPSで定義されるpps_weighted_pred_flagに等しく設定される。
・それ以外で、slice_typeがBに等しい場合、weightedPredFlagはPPSで定義されるpps_weighted_bipred_flagに等しく設定される。
【0209】
しかし、上記の設定では、非特許文献１で定義されている予測方式（DMVR、BDOF、PROF、BCW）と重み予測の組み合わせの関係を十分に表現できていないという課題があった。
【0210】
そこで、本実施の形態では、重み予測部3094は変数weightedPredFlagを次のように導出する。
・slice_typeがPに等しい場合、weightedPredFlagを（pps_weighted_pred_flag &&（（cIdx == 0）? luma_weight_l0_flag [refIdxL0]：chroma_weight_l0_flag[refIdxL0]））に設定する。
・それ以外の場合（slice_typeがBに等しい）、weightedPredFlagを(pps_weighted_bipred_flag && ((cIdx == 0) ? (luma_weight_l0_flag[refIdxL0] || luma_weight_l1_flag[refIdxL1]) : (chroma_weight_l0_flag[refIdxL0] || chroma_weight_l1_flag[refIdxL1]))に設定する。
以上のように導出することで、重み係数が存在しない場合には、重み予測を行わないということを輝度、色差信号別に規定することが可能となり、上記の課題が解決できる。
・slice_typeがPに等しい場合、weightedPredFlagを（pps_weighted_pred_flag &&（（cIdx == 0）? luma_weight_l0_flag [refIdxL0]：chroma_weight_l0_flag[refIdxL0]））に設定する。
・それ以外の場合（slice_typeがBに等しい）、weightedPredFlagを(pps_weighted_bipred_flag && ((cIdx == 0) ? (luma_weight_l0_flag[refIdxL0] || luma_weight_l1_flag[refIdxL1]) : (chroma_weight_l0_flag[refIdxL0] || chroma_weight_l1_flag[refIdxL1]))に設定する。
以上のように導出することで、重み係数が存在しない場合には、重み予測を行わないということを輝度、色差信号別に規定することが可能となり、上記の課題が解決できる。
【0211】
予測リスト利用フラグの一方（predFlagL0もしくはpredFlagL1）が１（単予測）、かつ、weightedPredFlagが0の（重み予測を用いない）場合、PredLX（LXはL0もしくはL1）を
画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
【0212】
pbSamples[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredLX[x][y]+offset1)>>shift1)
ここで、shift1=14-bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
ここで、shift1=14-bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
【0213】
また、予測リスト利用フラグの両者（predFlagL0とpredFlagL1）が１（双予測PRED_BI
）、かつ、重み予測を用いない場合、PredL0、PredL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
）、かつ、重み予測を用いない場合、PredL0、PredL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
【0214】
pbSamples[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredL0[x][y]+PredL1[x][y]+offset2)>>shift2)
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
【0215】
さらに、単予測、かつ、重み予測を行う場合、重み予測部3094は重み予測係数w0とオフセットo0を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【0216】
pbSamples[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,
((PredLX[x][y]*w0+(1<<(log2WD-1)))>>log2WD)+o0)
ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
((PredLX[x][y]*w0+(1<<(log2WD-1)))>>log2WD)+o0)
ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
【0217】
さらに、双予測PRED_BI、かつ、重み予測を行う場合、重み予測部3094は重み予測係数w0、w1、o0、o1を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【0218】
pbSamples[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredL0[x][y]*w0+PredL1[x][y]*w1+((o0+o1+1)<<log2WD))>>(log2WD+1))
尚、非特許文献１では、Reference picture list structure syntaxのシンタクスの中
のabs_delta_poc_st[listIdx][rplsIdx][i]のセマンティクスで、sps_weighted_pred_flagと、sps_weighted_bipred_flagの値によって、変数AbsDeltaPocSt[listIdx][rplsIdx][i]の値を変更している。しかし、SPSでsps_weighted_pred_flagとsps_weighted_bipred_flagが復号される前に、Reference picture list structure syntax(ref_pic_list_struct)が呼ばれるために、正しく復号できない問題が生じている。
尚、非特許文献１では、Reference picture list structure syntaxのシンタクスの中
のabs_delta_poc_st[listIdx][rplsIdx][i]のセマンティクスで、sps_weighted_pred_flagと、sps_weighted_bipred_flagの値によって、変数AbsDeltaPocSt[listIdx][rplsIdx][i]の値を変更している。しかし、SPSでsps_weighted_pred_flagとsps_weighted_bipred_flagが復号される前に、Reference picture list structure syntax(ref_pic_list_struct)が呼ばれるために、正しく復号できない問題が生じている。
【0219】
上記の課題を解決して、正しく復号できるようにする実施の形態としては、
・ref_pic_list_structの内部では、ツールのオンオフを行うフラグの使用を禁止する。
・ref_pic_list_structは、SPSでなく、PPS、スライスヘッダで復号する。
・ref_pic_list_structは、SPSのツールのオンオフを行うフラグの復号の後に復号するよがある。以上のいずれかの方法をもちいることで上記の課題が解決できる。
・ref_pic_list_structの内部では、ツールのオンオフを行うフラグの使用を禁止する。
・ref_pic_list_structは、SPSでなく、PPS、スライスヘッダで復号する。
・ref_pic_list_structは、SPSのツールのオンオフを行うフラグの復号の後に復号するよがある。以上のいずれかの方法をもちいることで上記の課題が解決できる。
【0220】
（BCW予測）
BCW（Bi-prediction with CU-level Weights）予測は、CUレベルで予め決まった重み係数を切り替えることが可能な予測方法である。
現在の符号化ブロックの幅と高さを指定する2つの変数nCbWとnCbHと、（nCbW）x（nCbH）の２つの配列predSamplesL0およびpredSamplesL1と、予測リストを使うかのフラグpredFlagL0およびpredFlagL1と、参照インデックスrefIdxL0およびrefIdxL1と、BCW予測のイン
デックスbcw_idxと、輝度、色差成分のインデックスを指定する変数cIdxを入力し、BCW予測処理を行い、(nCbW)x(nCbH)の配列pbSamplesの予測サンプル値を出力する。
BCW（Bi-prediction with CU-level Weights）予測は、CUレベルで予め決まった重み係数を切り替えることが可能な予測方法である。
現在の符号化ブロックの幅と高さを指定する2つの変数nCbWとnCbHと、（nCbW）x（nCbH）の２つの配列predSamplesL0およびpredSamplesL1と、予測リストを使うかのフラグpredFlagL0およびpredFlagL1と、参照インデックスrefIdxL0およびrefIdxL1と、BCW予測のイン
デックスbcw_idxと、輝度、色差成分のインデックスを指定する変数cIdxを入力し、BCW予測処理を行い、(nCbW)x(nCbH)の配列pbSamplesの予測サンプル値を出力する。
【0221】
SPSレベルでこの予測を使う否かを示すsps_bcw_enabled_flagがTUREで、２つの参照イ
ンデックスrefIdxL0およびrefIdxL1の示す参照ピクチャに重み予測係数がいずれもない場合、かつ、符号化ブロックが一定以下の場合に、シンタクスで明示的にCUレベルのbcw_idxを符号化、復号し、変数bcwIdxにその値を代入する。もし、bcw_idxが存在しない場合は、変数bcwIdxには0が代入される。
ンデックスrefIdxL0およびrefIdxL1の示す参照ピクチャに重み予測係数がいずれもない場合、かつ、符号化ブロックが一定以下の場合に、シンタクスで明示的にCUレベルのbcw_idxを符号化、復号し、変数bcwIdxにその値を代入する。もし、bcw_idxが存在しない場合は、変数bcwIdxには0が代入される。
【0222】
変数bcwIdxが0である場合、予測サンプル値は次のように導出される。
【0223】
pbSamples[x][y] = Clip3（0、（1 << bitDepth）- 1,
（predSamplesL0[x][y] + predSamplesL1[x][y] + offset2）>> shift2）
それ以外の場合、bcwIdxが0と等しくない場合、以下が適用される。
（predSamplesL0[x][y] + predSamplesL1[x][y] + offset2）>> shift2）
それ以外の場合、bcwIdxが0と等しくない場合、以下が適用される。
【0224】
変数w1はbcwWLut[bcwIdx]と等しく設定される。bcwWLut[k] = {4、5、3、10、-2}であ
る。
る。
【0225】
変数w0は（8-w1）に設定される。また、予測サンプル値は次のように導出される。
【0226】
pbSamples[x][y] = Clip3（0、（1 << bitDepth）- 1、
（w0 * predSamplesL0[x][y] +
w1 * predSamplesL1[x][y] + offset3）>>（shift2 + 3））
AMVP予測モードにおいてBCW予測が用いられる場合、インター予測パラメータ復号部303はbcw_idxを復号し、BCW部30955に送付する。また、マージ予測モードにおいてBCW予測が用いられる場合、インター予測パラメータ復号部303は、マージインデックスmerge_idxを復号し、マージ候補導出部30361は各マージ候補のbcwIdxを導出する。具体的には、マー
ジ候補導出部30361は、マージ候補の導出に用いた隣接ブロックの重み係数を、対象ブロ
ックに用いるマージ候補の重み係数として用いる。つまり、マージモードでは、過去に用いた重み係数を、対象ブロックの重み係数として継承する。
（w0 * predSamplesL0[x][y] +
w1 * predSamplesL1[x][y] + offset3）>>（shift2 + 3））
AMVP予測モードにおいてBCW予測が用いられる場合、インター予測パラメータ復号部303はbcw_idxを復号し、BCW部30955に送付する。また、マージ予測モードにおいてBCW予測が用いられる場合、インター予測パラメータ復号部303は、マージインデックスmerge_idxを復号し、マージ候補導出部30361は各マージ候補のbcwIdxを導出する。具体的には、マー
ジ候補導出部30361は、マージ候補の導出に用いた隣接ブロックの重み係数を、対象ブロ
ックに用いるマージ候補の重み係数として用いる。つまり、マージモードでは、過去に用いた重み係数を、対象ブロックの重み係数として継承する。
【0227】
（イントラ予測画像生成部310）
predModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部310は、イントラ
予測パラメータ導出部304から入力されたイントラ予測パラメータと参照ピクチャメモリ306から読み出した参照画素を用いてイントラ予測を行う。
predModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部310は、イントラ
予測パラメータ導出部304から入力されたイントラ予測パラメータと参照ピクチャメモリ306から読み出した参照画素を用いてイントラ予測を行う。
【0228】
逆量子化・逆変換部311は、パラメータ復号部302から入力された量子化変換係数を逆量子化して変換係数を求める。
【0229】
加算部312は、予測画像生成部308から入力されたブロックの予測画像と逆量子化・逆変換部311から入力された予測誤差を画素毎に加算して、ブロックの復号画像を生成する。
加算部312はブロックの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、また、ループフィルタ305に出力する。
加算部312はブロックの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、また、ループフィルタ305に出力する。
【0230】
（動画像符号化装置の構成）
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成について説明する。図15は、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、逆量子化・逆変換部105、加算部106、ループフィルタ107、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）108、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）109、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120、エントロピー符号化部104を含んで構成される。
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成について説明する。図15は、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、逆量子化・逆変換部105、加算部106、ループフィルタ107、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）108、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）109、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120、エントロピー符号化部104を含んで構成される。
【0231】
予測画像生成部101はCU毎に予測画像を生成する。予測画像生成部101は既に説明したインター予測画像生成部309とイントラ予測画像生成部310を含んでおり、説明を省略する。
【0232】
減算部102は、予測画像生成部101から入力されたブロックの予測画像の画素値を、画像Ｔの画素値から減算して予測誤差を生成する。減算部102は予測誤差を変換・量子化部103に出力する。
【0233】
変換・量子化部103は、減算部102から入力された予測誤差に対し、周波数変換によって変換係数を算出し、量子化によって量子化変換係数を導出する。変換・量子化部103は、
量子化変換係数をパラメータ符号化部111及び逆量子化・逆変換部105に出力する。
量子化変換係数をパラメータ符号化部111及び逆量子化・逆変換部105に出力する。
【0234】
逆量子化・逆変換部105は、動画像復号装置31における逆量子化・逆変換部311（図7）
と同じであり、説明を省略する。算出した予測誤差は加算部106に出力される。
と同じであり、説明を省略する。算出した予測誤差は加算部106に出力される。
【0235】
パラメータ符号化部111は、ヘッダ符号化部1110、CT情報符号化部1111、CU符号化部1112（予測モード符号化部）を備えている。CU符号化部1112はさらにTU符号化部1114を備え
ている。以下、各モジュールの概略動作を説明する。
ている。以下、各モジュールの概略動作を説明する。
【0236】
ヘッダ符号化部1110はヘッダ情報、分割情報、予測情報、量子化変換係数等のパラメータの符号化処理を行う。
【0237】
CT情報符号化部1111は、QT、MT（BT、TT）分割情報等を符号化する。
【0238】
CU符号化部1112はCU情報、予測情報、分割情報等を符号化する。
【0239】
TU符号化部1114は、TUに予測誤差が含まれている場合に、QP更新情報と量子化予測誤差を符号化する。
【0240】
CT情報符号化部1111、CU符号化部1112は、インター予測パラメータ（predMode、merge_flag、merge_idx、inter_pred_idc、refIdxLX、mvp_LX_idx、mvdLX）、イントラ予測パラメータ、量子化変換係数等のシンタックス要素をパラメータ符号化部111に供給する。
【0241】
エントロピー符号化部104には、パラメータ符号化部111から量子化変換係数と符号化パラメータ（分割情報、予測パラメータ）が入力される。エントロピー符号化部104はこれ
らをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、出力する。
らをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、出力する。
【0242】
予測パラメータ導出部120は、インター予測パラメータ符号化部112、イントラ予測パラメータ符号化部113を含む手段であり、符号化パラメータ決定部110から入力されたパラメータからイントラ予測パラメータ及びイントラ予測パラメータを導出する。導出されたイントラ予測パラメータ及びイントラ予測パラメータは、パラメータ符号化部111に出力さ
れる。
れる。
【0243】
（インター予測パラメータ符号化部の構成）
インター予測パラメータ符号化部112は図16に示すように、パラメータ符号化制御部1121、インター予測パラメータ導出部303を含んで構成される。インター予測パラメータ導出部303は動画像復号装置と共通の構成である。パラメータ符号化制御部1121は、マージイ
ンデックス導出部11211とベクトル候補インデックス導出部11212を含む。
インター予測パラメータ符号化部112は図16に示すように、パラメータ符号化制御部1121、インター予測パラメータ導出部303を含んで構成される。インター予測パラメータ導出部303は動画像復号装置と共通の構成である。パラメータ符号化制御部1121は、マージイ
ンデックス導出部11211とベクトル候補インデックス導出部11212を含む。
【0244】
マージインデックス導出部11211は、マージ候補等を導出し、インター予測パラメータ
導出部303に出力する。ベクトル候補インデックス導出部11212は予測ベクトル候補等を導出し、インター予測パラメータ導出部303とパラメータ符号化部111に出力する。
導出部303に出力する。ベクトル候補インデックス導出部11212は予測ベクトル候補等を導出し、インター予測パラメータ導出部303とパラメータ符号化部111に出力する。
【0245】
（イントラ予測パラメータ符号化部113の構成）
イントラ予測パラメータ符号化部113は、パラメータ符号化制御部1131とイントラ予測
パラメータ導出部304を備える。イントラ予測パラメータ導出部304は動画像復号装置と共通の構成である。
イントラ予測パラメータ符号化部113は、パラメータ符号化制御部1131とイントラ予測
パラメータ導出部304を備える。イントラ予測パラメータ導出部304は動画像復号装置と共通の構成である。
【0246】
ただし、動画像復号装置と異なり、インター予測パラメータ導出部303、イントラ予測
パラメータ導出部304への入力は符号化パラメータ決定部110、予測パラメータメモリ108
であり、パラメータ符号化部111に出力する。
パラメータ導出部304への入力は符号化パラメータ決定部110、予測パラメータメモリ108
であり、パラメータ符号化部111に出力する。
【0247】
加算部106は、予測画像生成部101から入力された予測ブロックの画素値と逆量子化・逆
変換部105から入力された予測誤差を画素毎に加算して復号画像を生成する。加算部106は生成した復号画像を参照ピクチャメモリ109に記憶する。
変換部105から入力された予測誤差を画素毎に加算して復号画像を生成する。加算部106は生成した復号画像を参照ピクチャメモリ109に記憶する。
【0248】
ループフィルタ107は加算部106が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、SAO、ALFを施す。なお、ループフィルタ107は、必ずしも上記３種類のフィルタを含まな
くてもよく、例えばデブロッキングフィルタのみの構成であってもよい。
くてもよく、例えばデブロッキングフィルタのみの構成であってもよい。
【0249】
予測パラメータメモリ108は、符号化パラメータ決定部110が生成した予測パラメータを、対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【0250】
参照ピクチャメモリ109は、ループフィルタ107が生成した復号画像を対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【0251】
符号化パラメータ決定部110は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセッ
トを選択する。符号化パラメータとは、上述したQT、BTあるいはTT分割情報、予測パラメータ、あるいはこれらに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部101は、これらの符号化パラメータを用いて予測画像を生成する。
トを選択する。符号化パラメータとは、上述したQT、BTあるいはTT分割情報、予測パラメータ、あるいはこれらに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部101は、これらの符号化パラメータを用いて予測画像を生成する。
【0252】
符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化
誤差を示すRDコスト値を算出する。RDコスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部102において算出
された予測誤差の二乗和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセ
ットを選択する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータをパラメータ
符号化部111と予測パラメータ導出部120に出力する。
誤差を示すRDコスト値を算出する。RDコスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部102において算出
された予測誤差の二乗和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセ
ットを選択する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータをパラメータ
符号化部111と予測パラメータ導出部120に出力する。
【0253】
なお、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成
部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測パラメータ導出部320、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能
を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、動画像符号化装置11、動画像復号装置31のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピ
ュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測パラメータ導出部320、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能
を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、動画像符号化装置11、動画像復号装置31のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピ
ュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【0254】
また、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、または全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現しても良い。動画像
符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【0255】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【0256】
〔応用例〕
上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31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。
上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31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。
【0257】
まず、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図2を参照して説明する。
【0258】
図2(a)は、動画像符号化装置11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11は、この符号化部PROD_A1として利用される。
【0259】
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、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。
するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、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。
【0260】
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。
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。
【0261】
図2(b)は、動画像復号装置31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31は、この復号部PROD_B3として利用される
。
、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31は、この復号部PROD_B3として利用される
。
【0262】
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。
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。
【0263】
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。
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。
【0264】
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。
【0265】
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。
【0266】
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また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。
【0267】
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。
【0268】
次に、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図3を参照して説明する。
【0269】
図3(a)は、上述した動画像符号化装置11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11は、この
符号化部PROD_C1として利用される。
符号化部PROD_C1として利用される。
【0270】
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:登
録商標）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。
録商標）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。
【0271】
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、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PROD_C6を更
に備えていてもよい。図においては、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。
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、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PROD_C6を更
に備えていてもよい。図においては、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。
【0272】
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。
、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。
【0273】
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、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4または受信部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または画像
処理部Ｃ６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
または受信部PROD_C5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。
処理部Ｃ６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
または受信部PROD_C5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。
【0274】
図3(b)は、上述した動画像復号装置31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31は
、この復号部PROD_D2として利用される。
、この復号部PROD_D2として利用される。
【0275】
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。
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。
【0276】
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。
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。
【0277】
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。
、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。
【0278】
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または送信部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または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型またはタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3または送
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または送信部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。
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または送信部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または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型またはタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3または送
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または送信部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。
【0279】
（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31および動画像符号化装置11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。
また、上述した動画像復号装置31および動画像符号化装置11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。
【0280】
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、本発明の実施形態の目的は、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。
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、本発明の実施形態の目的は、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。
【0281】
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:登録商標）／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：登録商標）
／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。
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：登録商標）
／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。
【0282】
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：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、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。
【0283】
本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0284】
本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する動画像復号装置、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動画像符号化装置に好適に適用することができる。また、動画像符号化装置によって生成され、動画像復号装置に
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。
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】
【0285】
31 画像復号装置
301 エントロピー復号部
302 パラメータ復号部
303 インター予測パラメータ導出部
304 イントラ予測パラメータ導出部
305、107 ループフィルタ
306、109 参照ピクチャメモリ
307、108 予測パラメータメモリ
308、101 予測画像生成部
309 インター予測画像生成部
310 イントラ予測画像生成部
311、105 逆量子化・逆変換部
312、106 加算部
320 予測パラメータ導出部
11 画像符号化装置
102 減算部
103 変換・量子化部
104 エントロピー符号化部
110 符号化パラメータ決定部
111 パラメータ符号化部
112 インター予測パラメータ符号化部
113 イントラ予測パラメータ符号化部
120 予測パラメータ導出部
301 エントロピー復号部
302 パラメータ復号部
303 インター予測パラメータ導出部
304 イントラ予測パラメータ導出部
305、107 ループフィルタ
306、109 参照ピクチャメモリ
307、108 予測パラメータメモリ
308、101 予測画像生成部
309 インター予測画像生成部
310 イントラ予測画像生成部
311、105 逆量子化・逆変換部
312、106 加算部
320 予測パラメータ導出部
11 画像符号化装置
102 減算部
103 変換・量子化部
104 エントロピー符号化部
110 符号化パラメータ決定部
111 パラメータ符号化部
112 インター予測パラメータ符号化部
113 イントラ予測パラメータ符号化部
120 予測パラメータ導出部
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】