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(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】P2024058003
(43)【公開日】2024-04-25
(54)【発明の名称】画像復号装置、画像復号方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04N 19/12 20140101AFI20240418BHJP
H04N 19/14 20140101ALI20240418BHJP
H04N 19/176 20140101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
H04N19/12
H04N19/14
H04N19/176
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022165079
(22)【出願日】2022-10-13
【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）令和４年度、総務省、「３次元空間データの無線伝送に向けた高能率圧縮技術の研究開発」委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000208891
【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001564
【氏名又は名称】フェリシテ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】加藤 晴久
(72)【発明者】
【氏名】木谷 佳隆
【テーマコード（参考）】
5C159
【Ｆターム（参考）】
5C159LC04
5C159LC09
5C159MA03
5C159MA04
5C159ME01
5C159RB09
5C159RC11
5C159TA37
5C159TB08
5C159TC10
5C159TC41
5C159TC42
5C159UA05
(57)【要約】
【課題】ＧＰＭにおいて符号化効率を向上させること。
【解決手段】本発明に係る画像復号装置２００は、分解情報に基づいて変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部２０３と、制御情報と予測残差とに基づいて分解情報を生成する分解部２０５と、復号済み画素と制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部２０４と、蓄積された復号済み画素と制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部２０８と、第１予測画素及び第２予測画素の組み合わせと制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部２０９と、第１予測画素、第２予測画素及び第３予測画素のいずれかと予測残差とを加算して復号済み画素を得る加算器２０６とを具備する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る画像復号装置２００は、分解情報に基づいて変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部２０３と、制御情報と予測残差とに基づいて分解情報を生成する分解部２０５と、復号済み画素と制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部２０４と、蓄積された復号済み画素と制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部２０８と、第１予測画素及び第２予測画素の組み合わせと制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部２０９と、第１予測画素、第２予測画素及び第３予測画素のいずれかと予測残差とを加算して復号済み画素を得る加算器２０６とを具備する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像復号装置であって、
制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、
前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを特徴とする画像復号装置。
制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、
前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを特徴とする画像復号装置。
【請求項2】
前記分解部は、分割パターンごとに前記予測残差を逆変換する変換基底の候補をリストとして保持することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項3】
前記分解部は、前記変換係数を逆変換した後に、前記予測残差に基づいて前記変換基底を導出することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項4】
前記分解部は、前記予測残差を疎な変換係数に変換・逆変換できる前記変換基底を導出することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項5】
前記分解部は、導出された前記変換基底を、前記分割パターンの変換基底の候補として前記リストに加えることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像復号装置。
【請求項6】
前記分解部は、優先度の高い変換基底候補から短い符号を割り当てることで前記制御情報の符号量を削減することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項7】
前記分解部は、前記リストの中から逆変換に用いる前記変換基底を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項8】
前記分解部は、前記リストの長さについて任意に設定することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項9】
前記分解部は、前記リストが埋まっている場合は、優先度が低い前記変換基底の候補を上書きして追加することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項10】
前記分解部は、前記予測残差の分布が似ている場合、前記変換基底の候補を、前記リストに追加しないことを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項11】
前記分解部は、前記予測残差の分布が似ている場合、似ている前記予測残差から導出された変換基底の候補を、前記変換基底の候補で上書きすることを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項12】
前記分解部は、前記リストの更新タイミングは、任意に設定されることを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項13】
画像復号方法であって、
制御情報並びに量子化値を復号する工程と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする工程と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする工程と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する工程と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成する工程と、
前記復号済み画素を蓄積する工程と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する工程と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する工程と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る工程とを有することを特徴とする画像復号方法。
制御情報並びに量子化値を復号する工程と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする工程と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする工程と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する工程と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成する工程と、
前記復号済み画素を蓄積する工程と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する工程と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する工程と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る工程とを有することを特徴とする画像復号方法。
【請求項14】
コンピュータを、画像復号装置として機能させるプログラムであって、
前記画像復号装置は、
制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、
前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを特徴とするプログラム。
前記画像復号装置は、
制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、
前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、
分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、
前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、
復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、
前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、
前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、
前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像復号装置、画像復号方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献１及び非特許文献２では、幾何学分割モード（ＧＰＭ：Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ）が開示されている。
【0003】
ＧＰＭは、複数の分割パターンで矩形ブロックを斜めに２分割する。分割された２つの小領域に対しては、それぞれ動き補償或いはイントラ予測が適用され、小領域同士の境界部は、重み平均で合成される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】ＩＴＵ-Ｔ Ｈ.２６６/ＶＶＣ
【非特許文献2】ＣＥ４：Ｓｕｍｍａｒｙ ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ Ｉｎｔｅｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ、ＪＶＥＴ-Ｑ００２４
【非特許文献3】Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ５（ＥＣＭ ５）
【非特許文献4】ＥＥ２-２.７：ＧＰＭ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ（ＪＶＥＴ-Ｚ００５９、ＪＶＥＴ-Ｚ０１３７）、ＪＶＥＴ-ＡＡ００５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
非特許文献１及び非特許文献２で開示されている技術は、幾何学分割モードにおいて性質の異なる小領域を合成するため、小領域同士の境界部分に比較的大きな予測誤差が集中する傾向がある。また、かかる境界部分は、分割パターン毎に位置や角度が異なることから、分割パターンに依存して誤差分布も異なる。
【0006】
しかしながら、非特許文献１及び非特許文献２で開示されている技術は、予測誤差に対して一律の変換基底による逆変換を適用しているため、符号化性能の向上には改善の余地があるという問題点があった。 そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、符号化効率の高い画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の特徴は、画像復号装置であって、制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを要旨とする。
【0008】
本発明の第２の特徴は、画像復号方法であって、制御情報並びに量子化値を復号する工程と、前記量子化値を逆量子化して変換係数とする工程と、分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする工程と、前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する工程と、復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成する工程と、前記復号済み画素を蓄積する工程と、前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する工程と、前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する工程と、前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る工程とを有することを要旨とする。
【0009】
本発明の第３の特徴は、コンピュータを、画像復号装置として機能させるプログラムであって、前記画像復号装置は、制御情報並びに量子化値を復号する復号部と、前記量子化値を逆量子化して変換係数とする逆量子化部と、分解情報に基づいて、前記変換係数を逆変換して予測残差とする逆変換部と、前記制御情報と前記予測残差とに基づいて前記分解情報を生成する分解部と、復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するイントラ予測部と、前記復号済み画素を蓄積する蓄積部と、前記蓄積された復号済み画素と前記制御情報とに基づいて第２予測画素を生成する動き補償部と、前記第１予測画素及び前記第２予測画素の組み合わせと前記制御情報とに基づいて第３予測画素を生成する合成部と、前記第１予測画素、前記第２予測画素及び前記第３予測画素のいずれかと前記予測残差とを加算して前記復号済み画素を得る加算器とを具備することを要旨とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、符号化効率の高い画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図14】図１４は、復号対象ブロックに対して垂直方向及び水平方向２本の分割線で分割境界が構成され、それら２つの分割線（分割線１と分割線２）からの距離に応じて予測画素単位で合成予測が行われるケースの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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み合わ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。
【0013】
【0014】
図１に示すように、画像復号装置２００は、符号入力部２１０と、復号部２０１と、逆量子化部２０２と、逆変換部２０３と、イントラ予測部２０４と、分解部２０５と、加算器２０６と、蓄積部２０７と、動き補償部２０８と、合成部２０９と、画像出力部２２０とを有する。
【0015】
符号入力部２１０は、画像符号化装置によって符号化された符号情報を取得するように構成されている。
【0016】
復号部２０１は、符号入力部２１０から入力された符号情報から、制御情報並びに量子化値を復号するように構成されている。例えば、復号部２０１は、かかる符号情報に対して可変長復号を行うことで制御情報及び量子化値を出力するように構成されている。
【0017】
ここで、量子化値は、逆量子化部２０２に送られ、制御情報は、イントラ予測部２０４、分解部２０５、動き補償部２０８及び合成部２０９に送られる。なお、かかる制御情報は、イントラ予測部２０４、分解部２０５、動き補償部２０８及び合成部２０９等の制御に必要な情報を含み、シーケンスパラメータセットやピクチャパラメータセットやピクチャヘッダやスライスヘッダ等のヘッダ情報を含んでもよい。
【0018】
逆量子化部２０２は、復号部２０１から送られた量子化値を逆量子化して復号された変換係数とするように構成されている。かかる変換係数は、逆変換部２０３に送られる。
【0019】
逆変換部２０３は、逆量子化部２０２から送られた変換係数を逆変換して復号された予測残差とするように構成されている。かかる予測残差は、加算器２０６に送られる。
【0020】
イントラ予測部２０４は、復号済み画素と復号部２０１から送られた制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するように構成されている。ここで、復号済み画素は、加算器２０６を介して得られて蓄積部２０７に蓄積されるものである。また、第１予測画素は、加算器２０６で予測画素と加算するための予測画素である。なお、第１予測画素は、加算器２０６に送られる。
【0021】
蓄積部２０７は、加算器２０６から送られた復号済み画素を累積的に蓄積するように構成されている。かかる復号済み画素は、蓄積部２０７を介して動き補償部２０８からの参照を受ける。
【0022】
動き補償部２０８は、蓄積部２０７を参照して得られる復号済み画素及び復号部２０１で復号された制御情報に基づいて、加算器２０６で予測残差と加算するための第２予測画素を生成するように構成されている。生成された第２予測画素は、加算器２０６或いは合成部２０９へ送られる。
【0023】
加算器２０６は、復号済み画素等から生成された第１～第３予測画素のいずれかと、逆変換部２０３から送られる予測残差とを加算して復号済み画素を得るように構成されている。かかる復号済み画素は、画像出力部２２０、蓄積部２０７及びイントラ予測部２０４へ送られる。
【0024】
合成部２０９は、イントラ予測部２０４及び動き補償手段２０８から送られた複数の第１予測画素或いは第２予測画素を含む組み合わせ及び復号部２０１で復号された制御情報に基づいて、復号対象ブロックを複数の形状に分割しそれぞれに対応する複数の予測画素を合成して加算器２０６で予測誤差と加算するための第３予測画素を生成するように構成されている。生成された第３予測画素は、加算器２０６へ送られる。
【0025】
合成部２０９で復号対象ブロックを複数の形状に分割・合成する方法としては、任意のものを利用できるが、以下では、一例として幾何学分割モード（ＧＰＭ：Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ）を用いた場合について説明する。
【0026】
以下、本実施形態に係る画像復号装置２００の特徴的構成である分解部２０５について説明する。
【0027】
分解部２０５の役割は、後段の逆変換部２０３で用いられる分解情報を生成する際に、復号対象ブロックのＧＰＭの分割パターンに基づいて変換基底を限定或いは決定することにより、短い制御情報ｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘで変換基底を復号することにある。
【0028】
【0029】
それぞれの小領域では、動き補償等で予測画素が生成される。このとき、それぞれの小領域において、誤差が最小になるように予測が行われるが、画素分布が異なる２つの小領域を境界部分で重み平均するため、予測残差は、図３に示すように、小領域の境界付近に大きな絶対値を持ちやすい。
【0030】
予測誤差の分布が分割パターンによって変化するのにも関わらず、非特許文献１及び非特許文献２では、一律の変換基底で逆変換を適用するため、符号化効率を改善できていないという問題がある。
【0031】
この問題を解決するために、本実施形態では、ＧＰＭの分割パターンに応じて変換基底を復号するという手順を取る。
【0032】
具体的には、第１に、分解部２０５は、予め分割パターンごとに予測残差を逆変換する変換基底の候補をリストとして保持しておくように構成されていてもよい。ここで、初期値としては、従来の変換基底を利用してもよいし、事前に算出しておいた変換基底を利用することもできる。
【0033】
第２に、分解部２０５は、前記変換係数を逆変換した後に、上述の予測残差に基づいて変換基底を導出するように構成されていてもよい。
【0034】
ここで、分解部２０５は、予測残差を疎な変換係数に変換・逆変換できる変換基底を導出するように設計されることが望ましく、ＳＶＤやＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ Ｌｅａｒｎｉｎｇ等の任意の手法を利用して、予測残差から変換基底を導出するように構成されていてもよい。
【0035】
第３に、分解部２０５は、導出された変換基底を、対象の分割パターンの変換基底の候補として、変換基底の候補のリストに加えるように構成されていてもよい。
【0036】
第４に、分解部２０５は、別の復号対象ブロックを逆変換する際に、制御情報としてのｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘを利用して、変換基底の候補のリストの中から逆変換に用いる変換基底を決定するように構成されていてもよい。
【0037】
ここで、分解部２０５は、変換基底の候補のリストの長さ（リスト数）Ｎを、任意に設定することができる。Ｎ＝１の場合は、一意に決定できるため、ｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘが不要になるという効果が得られる。Ｎ＞１の場合は、複数の候補から最適な変換基底を選択できるという効果が得られる。
【0038】
また、分解部２０５は、変換基底の候補のリストに加える際に、変換基底の候補のリストが埋まっている場合は、優先度が低い候補を上書きして追加するように構成されていてもよい。優先度は、登録順や参照回数等を利用できる。このように、優先度の高い変換基底候補から短い符号を割り当てることで、制御情報の符号量を削減する効果が得られる。
【0039】
或いは、分解部２０５は、予測残差の分布が似ている場合は、当該変換基底の候補を変換基底の候補のリストに追加しない、若しくは、似ている予測残差から導出された変換基底の候補を当該変換基底の候補で上書きするようにしてもよい。
【0040】
さらに、分解部２０５は、変換基底の候補のリストの更新タイミング（更新頻度）Ｍを、任意に設定できる。Ｍ＝１の場合は、分割パターンが現れる度に更新され直近の誤差分布を反映できる効果が得られる。Ｍ＞１の場合は、変換基底の候補の算出回数を削減することで処理負荷を低減できる効果が得られる。特に、Ｍ＝∞の場合は、変換基底の候補のリストの初期値だけで処理するため変換基底の候補を逐次導出する必要が無く処理負荷を大幅に低減できる効果が得られる。
【0041】
図４に、変換基底の候補のリストの一例を示す。
【0042】
分解部２０５は、復号対象ブロックの変換係数に対して、ＧＰＭの分割パターン及びｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘで、変換基底の候補のリストの中から変換基底を決定するように構成されていてもよい。
【0043】
逆変換部２０３は、当該変換基底を分解情報として入力し変換係数に適用することで逆変換して予測誤差を得るように構成されている。その際、分解部２０５は、更新タイミングに応じて予測残差から変換基底を導出し、変換基底の候補のリストに加えるように構成されていてもよい。
【0044】
以降で、変換基底の適用方法に関して、復号部２０１が復号する制御情報について説明する。
【0045】
画像復号装置２００に入力される符号情報は、シーケンス単位の制御情報をまとめたシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）を含むことができる。また、かかる符号情報は、ピクチャ単位の制御情報をまとめたピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）或いはピクチャヘッダ（ＰＨ）を含むことができる。さらに、かかる符号情報は、スライス単位の制御情報をまとめたスライスヘッダ（ＳＨ）を含んでもよい。
【0046】
図５を参照して、シーケンス単位で変換基底の候補のリストの選別方法を設定する動作の一例について述べる。
【0047】
図５に示すように、ステップＳ１０１において、復号部２０１は、シーケンスパラメータセットで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１であるか否かについて判定する。
【0048】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇは、幾何学分割モードの有無を制御するシンタックスであり、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合は、幾何学分割モードが有効であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合は、幾何学分割モードが無効であることを示す。
【0049】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合、本動作は、ステップＳ１０２に進み、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合、本動作は、終了する。
【0050】
ステップＳ１０２において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇを復号する。
【0051】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇは、適応的変換基底の適用の有無を制御するシンタックスであり、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇが１である場合は、適応的変換基底の適用が有効であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇが０である場合は、適応的変換基底の適用が無効であることを示す。
【0052】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇが１である場合、本動作は、ステップＳ１０３に進み、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇが０である場合、本動作は、終了する。
【0053】
ステップＳ１０３において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを復号する。
【0054】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅは、変換基底の適用方法を制御するシンタックスである。ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを用いることで、シーケンス単位で画像特性に応じた変換基底の適用方法の設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0055】
例えば、ＣＧで構成されるシーケンスに対しては境界部分に誤差が集中することが多いので、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを少なくするように設定でき、自然画像で構成されるシーケンスに対しては境界部分の誤差分布が多様であるため、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを多くするように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0056】
なお、ピクチャ単位で変換基底の適用方法を設定する場合は、復号部２０１は、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇ及びｐｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを、ピクチャパラメータセット或いはピクチャヘッダで同様に復号する。
【0057】
ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを用いることで、ピクチャ単位で画像特性に応じた変換基底の適用方法の設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0058】
例えば、ＣＧで構成されるピクチャに対しては境界部分に誤差が集中することが多いので、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを少なくするように設定でき、自然画像で構成されるピクチャに対しては境界部分の誤差分布が多様であるため、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを多くするように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0059】
また、スライス単位で変換基底の適用方法を設定する場合は、復号部２０１は、ｓｈ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｓｈ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｆｌａｇ及びｓｈ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを、スライスヘッダで同様に復号する。
【0060】
ｓｈ_ｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅを用いることで、スライス単位で画像特性に応じた変換基底の適用方法の設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0061】
例えば、ＣＧで構成される部分画像が含まれるスライス領域に対しては境界部分に誤差が集中することが多いので、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを少なくするように設定でき、自然画像が含まれる部分画像が含まれるスライス領域に対しては境界部分の誤差分布が多様であるため、リスト数Ｎや更新頻度Ｍを多くするように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0062】
上位層でのみ設定することで符号量の増大を抑制することもできるし、下位層でも設定した上で下位層での設定を優先することで適応的な制御ができる。
【0063】
或いは、変換基底の適用方法が事前に設定されている場合は、変換基底の適用方法の復号自体を省略することができる。
【0064】
なお、上述の例では、シーケンス単位、ピクチャ単位或いはスライス単位で変換基底の適用方法を設定する動作について述べたが、これらを設定せずに、後述のブロック単位で直接パターンを選択してもよい。この場合、変換基底の設定の自由度が低下するが、上述のヘッダ情報増加を回避できる。
【0065】
以下、図６を参照して、ブロック単位で変換基底を適用する動作の一例について述べる。
【0066】
図６に示すように、ステップＳ２０１において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ及びｓｈ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇのいずれかが１であるか否かについて判定する。
【0067】
いずれも１ではない場合、本動作は、終了し、いずれかが１である場合、本動作は、ステップＳ２０２に進む。
【0068】
ステップＳ２０２において、復号部２０１は、復号対象ブロックが幾何学分割モードであるか否かについて判断する。
【0069】
Ｙｅｓの場合、本動作は、ステップＳ２０３に進み、Ｎｏの場合、本動作は、終了する。
【0070】
ステップＳ２０３において、復号部２０１は、分割パターンを表す制御信号であるｃｕ_ｄｉｖ_ｍｏｄｅを復号する。
【0071】
ステップＳ２０４において、復号部２０１は、変換基底の候補のリスト数Ｎが１であるか否かについて判断する。
【0072】
Ｎｏの場合、本動作は、ステップＳ２０５に進み、Ｙｅｓの場合、本動作は、終了する。
【0073】
ステップＳ２０５において、復号部２０１は、変換基底候補リストの中から変換基底を指定する制御信号であるｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘを復号する。ここで、ｃｕ_ｂｓ_ｉｄｘは、復号対象ブロックに適用される最下層のｄｉｖ_ｂｓ_ｍｏｄｅで選別される変換基底の候補のリストの中の１つを特定するように復号される。
【0074】
本実施形態に係る画像復号装置２００によれば、単位ブロックごとに複数の小領域に分割して適応的に変換基底を適用することによって復号するので、符号化効率を向上させることができる。
【0075】
【0076】
図７は、本実施形態に係る画像復号装置２００の機能ブロックの一例について示す図である。図７に示すように、画像復号装置２００は、符号入力部２１０と、復号部２０１と、逆量子化部２０２と、逆変換部２０３と、イントラ予測部２０４と、合成部２０５と、加算器２０６と、蓄積部２０７と、動き補償部２０８と、画像出力部２２０とを有する。
【0077】
符号入力部２１０は、画像符号化装置によって符号化された符号情報を取得するように構成されている。
【0078】
復号部２０１は、符号入力部２１０から入力された符号情報から、制御情報並びに量子化値を復号するように構成されている。例えば、復号部２０１は、かかる符号情報に対して可変長復号を行うことで制御情報及び量子化値を出力するように構成されている。
【0079】
ここで、量子化値は、逆量子化部２０２に送られ、制御情報は、イントラ予測部２０４、合成部２０５及び動き補償部２０８に送られる。なお、かかる制御情報は、イントラ予測部２０４、合成部２０５及び動き補償部２０８等の制御に必要な情報を含み、シーケンスパラメータセットやピクチャパラメータセットやピクチャヘッダやスライスヘッダ等のヘッダ情報を含んでもよい。
【0080】
逆量子化部２０２は、復号部２０１から送られた量子化値を逆量子化して復号された変換係数とするように構成されている。かかる変換係数は、逆変換部２０３に送られる。
【0081】
逆変換部２０３は、逆量子化部２０２から送られた変換係数を逆変換して復号された予測残差とするように構成されている。かかる予測残差は、加算器２０６に送られる。
【0082】
イントラ予測部２０４は、復号済み画素と復号部２０１から送られた制御情報とに基づいて第１予測画素を生成するように構成されている。ここで、復号済み画素は、加算器２０６を介して得られて蓄積部２０７に蓄積されるものである。なお、第１予測画素は、加算器２０６に送られる。
【0083】
蓄積部２０７は、加算器２０６から送られた復号済み画素を累積的に蓄積するように構成されている。かかる復号済み画素は、蓄積部２０７を介して動き補償部２０８からの参照を受ける。
【0084】
動き補償部２０８は、蓄積部２０７を参照して得られる復号済み画素及び復号部２０１で復号された制御情報に基づいて、加算器２０６で予測残差と加算するための第２予測画素を生成するように構成されている。生成された第２予測画素は、加算器２０６或いは合成部２０５へ送られる。
【0085】
加算器２０６は、復号済み画素等から生成された第１～第３予測画素のいずれかと、逆変換部２０３から送られる予測残差とを加算して復号済み画素を得るように構成されている。かかる復号済み画素は、画像出力部２２０、蓄積部２０７及びイントラ予測部２０４へ送られる。
【0086】
合成部２０５は、復号部２０１によって復号された制御情報に基づいて、上述の第１予測画素及び第２予測画素の少なくとも一方を含む任意の組み合わせを、複数の線分で分割された小領域にそれぞれ合成して第３予測画素とするように構成されている。
【0087】
以下、本実施形態に係る画像復号装置２００の特徴的な構成である合成部２０５について説明する。
【0088】
合成部２０５の役割は、後段の加算部２０６で復号済み画素を算出する際に、予測残差を少ない符号量で表現できるように復号対象ブロックを複数の小領域に分割（小領域分割）し、それぞれに対応する第１予測画素或いは第２予測画素を合成（合成予測）することで復号対象ブロックの画素を高精度に予測することにある。
【0089】
【0090】
しかしながら、幾何学分割モードでは、分割が１直線に限定されるため、前景と背景との境界が複雑な場合に対応できず、符号化効率を十分に改善できないという問題がある。
【0091】
（複数線分分割モードの基本概念）
かかる問題を解決するため、本実施形態に係る画像復号装置２００では、合成部２０５が、復号対象ブロックをＮ（Ｎは、１より大きい自然数）本の線分で分割するという手順を取る。
かかる問題を解決するため、本実施形態に係る画像復号装置２００では、合成部２０５が、復号対象ブロックをＮ（Ｎは、１より大きい自然数）本の線分で分割するという手順を取る。
【0092】
【0093】
このような複数（Ｎ本）の線分による復号対象ブロックの小領域分割及び合成予測を、以降では「複数線分分割モード」と記す。
【0094】
合成部２０５は、制御情報で、複数線分分割モードの分割種類について判定してもよい。詳細は、後述する。
【0095】
複数線分分割モードにおける線分の数Ｎを増やすことで予測精度を高められる効果が得られ、複数線分分割モードにおける線分の数Ｎを少なくすることで分割形状を表現する制御情報の符号量を抑制できる効果が得られる。
【0096】
合成部２０５は、複数線分分割モードにおける線分の数Ｎについて固定値に設定してもよい。例えば、合成部２０５は、上述のように、Ｎ＝２、Ｎ＝３、Ｎ＝４、Ｎ=５等を設定してもよい。
【0097】
合成部２０５は、復号対象ブロックの短辺の長さ、長辺の長さ、サイズ（面積）又は縦横比によらず、かかる固定値を共通の値に設定してもよい。
【0098】
或いは、合成部２０５は、復号対象ブロックの短辺の長さ、長辺の長さ、サイズ（面積）又は縦横比に基づいて、かかる固定値を異なる値に設定してもよい。
【0099】
また、合成部２０５は、複数線分分割モードにおける線分の数Ｎを可変に設定してもよい。例えば、合成部２０５は、複数線分分割モードにおける線分の数Ｎを可変に設定する場合は、復号対象ブロックの短辺の長さ、長辺の長さ、サイズ（面積）に比例させて、かかる線分の数Ｎを決定してもよい。
【0100】
また、合成部２０５は、分割形状を表現する制御情報の符号量を抑制するため、複数の線分の位置関係及び角度の少なくとも一方を限定してもよい。
【0101】
例えば、合成部２０５は、１本目の線分については、復号対象ブロックの水平方向（０度）或いは垂直方向（９０度）だけに限定してもよい。さらに、合成部２０５は、ｎ＋１本目の線分については、ｎ本目の線分に対して垂直方向（９０度）のみに限定してもよい。
【0102】
ただし、復号対象ブロックを田の字に４等分するような分割形状は、非特許文献１で開示されている再帰的な矩形のブロック分割（四分木・二分木・三分木分割）で実現できるため、合成部２０５は、かかる既存のブロック分割で実現可能な配置については選択できないように限定することが望ましい。
【0103】
かかる限定を適用することは、例えば、複数線分分割モードにおける線分の数Ｎ＝２の場合は、図１１に示す複数の分割点で水平方向及び垂直方向に分割するパターン（３２パターン）の中から、復号対象ブロックの分割形状（複数の線分）を選択することに相当する。
【0104】
或いは、かかる限定を適用することは、１本目の線分が、水平方向（０度）及び垂直方向（９０度）に加えて斜め方向（４５度）となり得る場合は、図１１に示すパターン及び図１２に示す斜め方向に分割するパターンの中から、復号対象ブロックの分割形状（複数の線分）を選択することに相当する。
【0105】
ここで、上述の限定を少なくすることで予測精度を高められる効果が得られ、上述の限定を多くすることで分割形状を表現する制御情報の符号量を削減できる効果が得られる。
【0106】
合成部２０５は、上述の限定方法について、固定的に設定することもできるし可変的に設定することもできる。
【0107】
また、合成部２０５は、復号対象ブロックの大きさ（短辺の長さ、長辺の長さ、サイズ（面積）又は縦横比等）に応じて異なる限定を設定することができる。
【0108】
例えば、図１１に示す分割点について、かかる分割点を一定画素数ごとに配置すると、分割点の数は、復号対象ブロックの辺の長さに比例する。
【0109】
逆に、合成部２０５は、かかる分割点の配置を変更することで、復号対象ブロックの大きさに依存せず、分割点の数を固定的に設定することができる。
【0110】
例えば、合成部２０５は、復号対象ブロックの縦方向或いは横方向に固定的にＫ個（Ｋは、自然数）の分割点の数を配置する場合、復号対象ブロックの辺の長さＬ（Ｌは、自然数）と画素との比率として、Ｌ/（Ｋ＋１）画素ごとに分割点を配置してもよい。
【0111】
ここで、Ｌは、非特許文献１のように、４、８、１６、３２、６４又は１２８のように、４以上の２のべき乗の自然数であってもよい。同様に、Ｋも、４、８、１６、３２、６４又は１２８のように、４以上の２のべき乗の自然数であってもよい。
【0112】
また、Ｋの取りうる値については、Ｌ/（Ｋ＋１）画素が４、８、１６、３２、６４又は１２８のように、４以上の２のべき乗の自然数になるように制限してもよい。
【0113】
また、合成部２０５は、復号対象ブロックの縦横比が異なる場合、復号対象ブロックの縦及び横の辺（縦幅と横幅）に対して、異なるＫ個の分割点を設定してもよい。
【0114】
また、合成部２０５は、図１１の復号対象ブロックの中心を分割点に含めてもよい。
【0115】
分割点の数を増やすことで予測精度を高められる効果が得られ、分割点の数を減らすことで分割形状を表現する符号量を削減できる効果が得られる。
【0116】
（複数線分分割モードにおける第３予測画素の生成方法）
以降で、複数線分分割モードにおける合成部２０５による第３予測画素の生成方法について説明する。
以降で、複数線分分割モードにおける合成部２０５による第３予測画素の生成方法について説明する。
【0117】
合成部２０５は、複数線分分割された復号対象ブロックの小領域Ａ及び小領域Ｂに対するそれぞれの予測画素を分割線の距離に応じて重み付け平均（すなわち、合成予測）するように構成されている。
【0118】
かかる小領域Ａ及び小領域Ｂの予測画素の種類は、非特許文献１で開示されている幾何学分割モードのように異なるインター予測画素の組み合わせであってもよいし、非特許文献３で開示されている幾何学分割モードイントラ予測のようにインター予測画素とイントラ予測画素との組み合わせであってもよいし、異なるイントラ予測画素の組み合わせであってもよい。
【0119】
ここで、異なるインター予測画素は、異なる動きベクトルに基づき生成され、異なるイントラ予測画素は、異なるイントラ予測モードで生成される。
【0120】
合成部２０５による小領域Ａと小領域Ｂとの合成予測については、非特許文献１や非特許文献４で開示されている幾何学分割モードの合成予測向けに使用されているような分割線からの距離に応じた重み付け平均を使用できる。
【0121】
複数の予測画素に対する重み係数の合計値は、画素ごとに１になるように設計しておき、かかる重み係数を用いて複数の予測画素を重み付け平均により合成した結果を合成部２０５による予測画素とする。
【0122】
ここで、重み係数を１（すなわち、最大値）とした画素は、当該入力予測画素を採用し、重み係数を０（すなわち、最小値）とした画素は、当該入力予測画素を用いないことになるため、概念としては、単位ブロックを複数の小領域に分割することに相当し、複数の入力予測画素のどの画素をどの割合でどこに適用するかを決定することになる。
【0123】
【0124】
具体的には、予め設定した分割境界の位置からの予測画素単位の距離ａ，ｂに対して［ａ，ｂ］の範囲に重み係数［０，１]を割り当てたパターン（１）と、同様に距離ａ，ｂをそれぞれ２倍にして［２ａ，２ｂ]の範囲に重み係数［０，１］を割り当てたパターン（２）と、同様に距離ａ，ｂをそれぞれ１/２倍にして［ａ/２，ｂ/２］の範囲に重み係数［０，１］を割り当てたパターン（３）とを用意している。
【0125】
これらは、重み係数が分割境界（分割線）からの距離ｄ（ｘｃ，ｙｃ）によって一意に定められるｘｃ,ｙｃとして規定される場合、非特許文献４で開示されている小領域の分割境界の幅、すなわち、重み係数が最小値又は最大値以外になる幅τに対して、限定パターン（固定値）ではなく複数パターン（可変値）を用意することに等しい。
【0126】
ここで、ｘｃ，ｙｃは、復号対象ブロック内の座標である。すなわち、合成部２０５は、分割境界からの画素間距離に応じて複数の重み係数を設定するように構成されていてもよい。
【0127】
なお、ａ＝ｂとして分割境界に対して対称的な重み係数を設定してもよい。すなわち、合成部２０５は、上述の重み係数として、分割境界に対して対称的な重み係数を設定するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、ｂが不要になることから符号量を少なくことができる。
【0128】
また、ａ≠ｂとして分割境界に対して非対称な重み係数を設定してもよい。すなわち、合成部２０５は、上述の重み係数として、分割境界に対して非対称な重み係数を設定するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、境界の両側で異なるボケ具合がある場合に、高精度に予測することができる。
【0129】
また、ａ及びｂの２個に限らず数を増やして複数の線分等で重み係数を設定することもできる。すなわち、合成部２０５は、分割境界からの画素間距離に応じて複数の線分で重み係数を設定するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、非線形にボケが発生している場合に、高精度に予測することができる。
【0130】
このように、分割境界からの画素間距離に応じて複数の重み係数を設定することで、８×８や６４×１６等、様々なブロックサイズでも一律に導出できる効果が得られる。
【0131】
合成部２０５は、上述のパターンの種類、形状及び数については、任意に設定できる。
【0132】
例えば、上述の例では、複数パターンとして距離ａ，ｂの２倍と１/２倍を説明したが、４倍や１/４倍であってもよい。また、上式では、重み係数を０～８の値に設定したが、０～１６や０～３２等の他の値に設定することもできる。特に、分割境界からの画素間距離が２倍や４倍の場合は、重み係数の最大値を大きくすることで、画素単位の重み付け平均が高精度化できる。
【0133】
合成部２０５は、小領域Ａ及び小領域Ｂに対する複数の重み係数（ブレンディング領域の幅、重み係数の最大値及び最小値）の設定について、復号部２０１から送られた制御情報に基づいて、予め用意された組み合わせの中から選択してもよい。
【0134】
例えば、合成部２０５は、非特許文献４に開示されているように、かかる制御情報を用いて、予め用意された複数パターン（非特許文献４では、１/４倍幅、１/２倍幅、１倍幅、２倍幅及び４倍幅の５パターン）から、上述の重み係数を選択してもよい。
【0135】
或いは、合成部２０５は、非特許文献４で開示されているように、制御情報を用いつつ、復号対象ブロックのサイズ、短辺の長さ、長辺の長さ又はアスペクト比に応じて、予め用意された複数パターンの候補から選択可能な候補を削減した後、制御情報が示すブレンディング幅を選択してもよい。
【0136】
ここで、複数線分分割モードでは、非特許文献１、３、４で開示されている幾何学分割モード向けの合成予測とは異なり、小領域を分割する分割境界（分割線）が複数存在するため、それらの複数の分割線に対して合成予測が行われる。
【0137】
図１４は、図１１に示すように、復号対象ブロックに対して垂直方向及び水平方向２本の分割線で分割境界が構成され、それら２つの分割線（分割線１と分割線２）からの距離に応じて予測画素単位で合成予測が行われるケースの一例を示す。
【0138】
これらの複数の分割線に対する合成予測に対して、合成部２０５は、共通の重み付き平均を適用してもよい。
【0139】
或いは、合成部２０５は、前述した異なる重み係数の最大値及び分割線からの距離で構成される重み付き平均を適用してもよい。
【0140】
さらに、合成部２０５は、復号対象ブロックの短辺の長さ、長辺の長さ、縦横比、サイズ（画素数）又は分割モードの種類の少なくとも１つに応じて、複数の重み係数の中から重み係数を選択するように構成されていてもよい。
【0141】
或いは、合成部２０５は、小領域Ａ又は小領域Ｂにイントラ予測が適用される場合、そのイントラ予測モードの種類に応じて、複数の重み係数の中から重み係数を選択するように構成されていてもよい。
【0142】
或いは、合成部２０５は、複数線分分割モードによって、復号対象ブロック内で区分される小領域Ａ又は小領域Ｂのサイズ（画素数）に応じて、複数の重み係数の中から重み係数を選択するように構成されていてもよい。
【0143】
或いは、合成部２０５は、分割線の大きさ（画素数）に応じて、複数の重み係数の中から重み係数を選択するように構成されていてもよい。
【0144】
或いは、合成部２０５は、分割線の方向が、復号対象ブロックに対して水平方向又は垂直方向である場合、同じ方向の復号対象ブロックの辺との比率に応じて、複数の重み係数の中から重み係数を選択するように構成されていてもよい。
【0145】
また、複数線分分割モードでは、分割境界を構成する線分が複数存在する性質上、重み付き平均における重み係数が最大値或いは最小値である領域、すなわち、異なる複数の予測画素が合成予測される領域（ブレンディング領域）が各分割線の垂直方向に重複する場合がある。
【0146】
【0147】
図１５（ａ）に示すように、分割線１及び分割線２に対するブレンディング領域が重複する領域（以下、重複ブレンディング領域）が破線の枠で示される。
【0148】
また、図１５（ｂ）に、分割線１に関して小領域Ａの予測画素に適用する重み係数Ｗ_１Ａの例、及び、分割線２に関して小領域Ａの予測画素に適用する重み係数Ｗ_２Ａの例を示す。
【0149】
それぞれの小領域Ｂに対する重み係数Ｗ_１Ｂ及び重み係数Ｗ_２Ｂは、重み係数の最大値からＷ_１Ａ及びＷ_２Ａを差し引いた値を取る。
【0150】
合成部２０５は、ブレンディング領域及び重複ブレンディング領域の第３予測画素を、図１５（ｃ）の計算例１に示すように、重み係数の各要素Ｗ_１Ａ及びＷ_２Ａの最小値を選択して新たに生成される重み係数を用いて予測合成してもよい。
【0151】
或いは、合成部２０５は、ブレンディング領域及び重複ブレンディング領域の第３予測画素を、図１５（ｃ）の計算例２に示すように、重み係数の各要素Ｗ_１Ａ及びＷ_２Ａの積を算出して新たに生成される重み係数を用いて予測合成してもよい。
【0152】
（複数線分分割モードの適用可不可及び分割種類の判定方法）
以降で、復号部２０１によって復号される制御情報について説明する。
以降で、復号部２０１によって復号される制御情報について説明する。
【0153】
画像復号装置２００に入力される符号情報は、シーケンス単位の制御情報をまとめたシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）を含むことができる。また、かかる符号情報は、ピクチャ単位の制御情報をまとめたピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）或いはピクチャヘッダ（ＰＨ）を含むことができる。さらに、かかる符号情報は、スライス単位の制御情報をまとめたスライスヘッダ（ＳＨ）を含んでもよい。
【0154】
図１６を参照して、シーケンス単位で複数線分分割モードの選別方法を設定する動作の一例について述べる。
【0155】
図１６に示すように、ステップＳ１０１において、復号部２０１は、シーケンスパラメータセットで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１であるか否かについて判定する。
【0156】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇは、分割モードの有無を制御するシンタックスであり、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合は、分割モードが有効であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合は、分割モードが無効であることを示す。
【0157】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合、本動作は、ステップＳ１０２に進み、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合、本動作は、終了する。
【0158】
ステップＳ１０２において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇを復号する。
【0159】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇは、複数線分分割モードの有無を制御するシンタックスであり、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇが１である場合は、複数線分分割モードが有効（Ｎ＞１）であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇが０である場合は、数線分分割モードが無効（Ｎ＝１）であることを示す。
【0160】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇが１である場合、本動作は、ステップＳ１０３に進み、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇが０である場合、本動作は、終了する。
【0161】
ステップＳ１０３において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを復号する。ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅは、複数線分分割モードを制御するシンタックスである。
【0162】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを用いることで、シーケンス単位で画像特性に応じた複数線分分割モードの設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0163】
例えば、ＣＧで構成されるシーケンスに対しては水平方向及び垂直方向を含む境界が多いので直角からなる分割種類に限定するように設定でき、自然画像で構成されるシーケンスに対しては分割種類の限定を緩和するように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0164】
ピクチャ単位で境界幅候補の選別方法を設定する場合は、復号部２０１は、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇ及びｐｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを、ピクチャパラメータセット或いはピクチャヘッダで同様に復号する。
【0165】
ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを用いることで、ピクチャ単位で画像特性に応じた複数線分分割モードの設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0166】
例えば、ＣＧで構成されるピクチャに対しては直角からなる分割種類に限定するように設定でき、自然画像で構成されるピクチャに対しては分割種類の限定を緩和するように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0167】
スライス単位で境界幅候補の選別方法を設定する場合は、復号部２０１は、ｓｈ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｓｈ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｆｌａｇ及びｓｈ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを、スライスヘッダで同様に復号する。
【0168】
ｓｈ_ｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅを用いることで、スライス単位で画像特性に応じた複数線分分割モードの設定を変更できるため、符号化効率を最大化する効果が期待できる。
【0169】
例えば、ＣＧで構成される部分画像が含まれるスライス領域に対しては直角からなる分割種類に限定するように設定でき、自然画像が含まれるスライス領域に対しては分割種類の限定を緩和するように設定できるため、符号化効率の最大化が図れる。
【0170】
上位層でのみ設定することで符号量の増大を抑制することもできるし、下位層でも設定した上で下位層での設定を優先することで適応的な制御ができる。
【0171】
或いは、複数線分分割モードが事前に設定されている場合は、複数線分分割モードの復号自体を省略することができる。
【0172】
なお、上述の例では、シーケンス単位、ピクチャ単位或いはスライス単位で、複数線分分割モードを設定する方法を述べたが、これらを設定せずに、後述のブロック単位で、直接、複数線分分割モードを設定してもよい。
【0173】
この場合、複数線分分割モードの設定の自由度が低下するが、上述のヘッダ情報の増加を回避できる。
【0174】
図２５を参照して、シーケンス単位で複数線分分割モードの選別方法を設定する動作の変更例について述べる。
【0175】
【0176】
ステップ１０４において、復号部２０１は、シーケンスパラメータセットで、後述するテンプレートマッチングに基づく分割モードを特定するためのｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘ（制御情報）の復号値に対応付けられる分割モードの並び替えに関する技術（以下、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替え）が有効であるか否かを、シーケンス単位で制御するｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ（制御情報）が１であるか否かによって判定する。
【0177】
ここで、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合は、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが有効であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合は、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが無効であることを示す。
【0178】
なお、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇは、復号部２０１によりステップＳ１０４より前に復号されるか或いは復号されずに値が推定される。
【0179】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが復号されない場合は、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇの値を０と推定する。
【0180】
復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１０２に進む。ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０（Ｎｏ）である場合は、本処理を終了する。
【0181】
詳細は後述するが、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えは、分割モード添え字の符号長を短縮する効果がある。そのため、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが有効である場合にのみ、複数線分割モードを有効と判定することで、複数線分分割モードの種類或いは複数線分分割モードを含んだ分割モードの種類を対象ブロック単位で特定するためのｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの符号量を削減でき、結果として符号化性能の向上が期待できる。
【0182】
図１７を参照して、ブロック単位で複数線分分割モードの選別方法を設定する動作の一例について述べる。
【0183】
図１７に示すように、ステップＳ２０１において、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ、ｐｐｓ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ及びｓｈ_ｄｉｖ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇのいずれかが１であるか否かについて判定する。
【0184】
いずれも１ではない場合、本動作は、終了し、いずれかが１である場合、本動作は、ステップＳ２０２に進む。
【0185】
ステップＳ２０２において、復号部２０１は、復号対象ブロックが分割モードであるか否かについて判断する。
【0186】
Ｙｅｓの場合、本動作は、ステップＳ２０３に進み、Ｎｏの場合、本動作は、終了する。
【0187】
ステップＳ２０３において、復号部２０１は、分割モードを表す制御信号であるｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘを復号する。
【0188】
ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘは、復号対象ブロックに適用される最下層のｄｉｖ_ｍｕｌｔｉ_ｍｏｄｅで選別される複数線分分割モードの候補中の１つを特定するよう復号される。
【0189】
復号部２０５は、上述のｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘを復号して、復号した値に応じて複数線分分割モードを特定する。
【0190】
【0191】
ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの各復号値は、図１１に示す複数線分分割モードのパターンを特定するための４パターンの分割方向（左上、右上、右下又は左下のいずれに分割境界（分割線で区分された領域）があるか）を示す内部パラメータであるｄｉｖＤｉｒｅｃｔｉｏｎＩｄｘ及び８パターンの分割点を決める内部パラメータであるｄｉｖＬｏｃａｔｉｏｎＩｄｘにそれぞれ対応する。
【0192】
この複数線分分割モードを非特許文献１の幾何学分割モードに追加適用する場合は、ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘを、幾何学分割モードを特定するｍｅｒｇｅ_ｇｐｍ_ｐａｒｔｉｔｉｏｎ_ｉｄｘの６４パターンの復号値が対応付けられたテーブルに追加することで実現できる。
【0193】
ｍｅｒｇｅ_ｇｐｍ_ｐａｒｔｉｔｉｏｎ_ｉｄｘは、幾何学分割モードの６４パターンの分割線を表現するための２０パターンの角度を表すａｎｇｌｅＩｄｘ及び４パターンの距離を表すｄｉｓｔａｎｃｅＩｄｘに対応付けられる。
【0194】
複数線分分割モードを幾何学分割モードに追加適用する場合は、内部パラメータとして、ｄｉｖＤｉｒｅｃｔｉｏｎＩｄｘ及びｄｉｖＬｏｃａｔｉｏｎＩｄｘを、ａｎｇｌｅＩｄｘ及びｄｉｓｔａｎｃｅＩｄｘの新たな値として構成すれば、復号部２０１が、ｍｅｒｇｅ_ｇｐｍ_ｐａｒｔｉｔｉｏｎ_ｉｄｘの復号によって、幾何学分割モードに加えて、複数線分分割モードのパターンを特定できる。
【0195】
図２６を参照して、ブロック単位で複数線分分割モードを含む分割モードの選別方法を設定する動作の一例について述べる。
【0196】
【0197】
ステップ１０４では、復号部２０１は、所定条件を満たすかどうかを判定する。復号部２０１は、所定条件を満たすと判定した場合は、ステップＳ２０５に進み、所定条件を満たさないと判定した場合は、ステップＳ２０３に進む。
【0198】
ここで、所定条件には、対象ブロックのブロックサイズが所定のブロックサイズ以下（或いは、未満）であるという条件が含まれてもよい。所定のブロックサイズとしては、例えば、８×８画素、１６×１６画素、３２×３２画素、６４×６４画素、１２８×１２８画素のような、２のべき乗の画素数で指定してもよい。
【0199】
複数線分分割モードは、対象ブロック内を複数の線分で分割するという性質上、大サイズブロックでは、複数の線分による分割境界がブロック内にあるブロック境界に整合しづらい。
【0200】
一方で、小サイズブロックでは複数の線分による分割境界がブロック内にあるブロック境界に整合しやすいため、上述のように大サイズブロックを制限するようにブロックサイズの閾値を設定することで、小サイズブロックにのみ複数線分分割モードを有効にすることができ、結果として符号化性能が向上できる。
【0201】
変更例として、対象ブロックのブロックサイズに基づく閾値判定ではなく、対象ブロックの短辺に基づく閾値判定であってもよい。
【0202】
具体的には、ステップＳ２０４の所定条件に対象ブロックの短辺が所定の画素以下（或いは、は未満）であるという条件が含まれてもよい。所定の画素は、例えば、８画素、１６画素、３２画素、６４画素、１２８×１２８画素のような、２のべき乗の画素数で指定してもよい。
【0203】
これにより、上述した対象ブロックのブロックサイズに基づく閾値判定と同様の効果が得られる。
【0204】
逆に、この所定条件に対して、対象ブロックのブロックサイズが所定のブロックサイズ以上である（或いは、より大きい）という条件が含まれてもよい。所定のブロックサイズは、例えば、４×４画素、８×８画素、１６×１６画素、３２×３２画素のような、２のべき乗の画素数で指定してもよい。
【0205】
複数線分分割モードは、対象ブロック内を複数の線分で分割するという性質上、上述の通り、小サイズブロックでは、複数の線分による分割境界がブロック内にあるブロック境界に整合しやすいが、極度に小さいブロックサイズでは、複数の線分同士或いは複数の線分と対象ブロック境界との間の距離が短くなるため、対象ブロック内を１つの線分で分割する従来の分割モードや従来の符号化ブロック分割との差異が生じづらい。
【0206】
よって、極度に小さいブロックサイズに対して、上述のように、ブロックサイズに基づく閾値判定により、極度に小さいサイズの対象ブロックへの複数線分分割モードを無効にできるため、複数線分分割モードの特定に必要な制御情報の符号量が削減され、結果として符号化性能が向上する。
【0207】
変更例として、対象ブロックのブロックサイズに基づく閾値判定ではなく、対象ブロックの長編に基づく閾値判定であってもよい。具体的には、ステップＳ２０４の所定条件に対象ブロックの長辺が所定の画素以上（或いは、より大きい）であるという条件が含まれてもよい。所定の画素は、例えば、４画素、８画素、１６画素、３２画素のような、２のべき乗の画素数で指定してもよい。
【0208】
これにより、上述した対象ブロックのブロックサイズに基づく閾値判定と同様の効果が得られる。
【0209】
復号部２０１は、シーケンスパラメータセットで、後述するテンプレートマッチングに基づく、分割モードを特定するためのｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘ（制御情報）の復号値に対応付けられる分割モードの並び替えに関する技術（以下、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替え）が有効であるか否かをシーケンス単位で制御するｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ（制御情報）が１であるか否かについて判定する。
【0210】
ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１である場合は、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが有効であることを示し、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０である場合は、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが無効であることを示す。
【0211】
復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが１（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１０２に進む。
【0212】
一方、復号部２０１は、ｓｐｓ_ｄｉｖ_ｔｅｍｐｌａｔｅ_ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇが０（Ｎｏ）である場合は、本処理を終了する。
【0213】
詳細は、後述するが、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えは、分割モード添え字の符号長を短縮する効果がある。そのため、テンプレートに基づく分割モード添え字並び替えが有効である場合にのみ、複数線分割モードを有効と判定することで、複数線分分割モードの種類或いは複数線分分割モードを含んだ分割モードの種類を復号対象ブロック単位で特定するためのｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘ（制御情報）の符号量を削減でき、結果として符号化性能の向上が期待できる。
【0214】
（複数線分分割モード向けの動き情報の導出方法）
以下、複数線分分割モード向けの動き情報の導出方法について説明する。
以下、複数線分分割モード向けの動き情報の導出方法について説明する。
【0215】
複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対する動き情報は、非特許文献１で開示されている幾何学分割モードと同じ動き情報の導出方法を適用してもよい。
【0216】
具体的には、動き補償部２０８は、小領域Ａ及び小領域Ｂに対して、復号対象ブロックの近傍ブロックの動き情報から構成される動き情報候補リスト（マージ候補リスト）を作成し、画像符号化装置から伝送される当該マージ候補リスト内の動き情報を識別する制御情報（マージインデックス）を用いて、当該マージ候補リストの中から動き情報を導出する。
【0217】
小領域Ａ及び小領域Ｂがいずれもインター予測である場合は、復号部２０１は、それぞれに異なる動き情報が導出されるように、異なる動き情報の候補を示すマージインデックスを復号する。
【0218】
なお、動き情報候補リストに動き情報の候補を導出して登録する方法として、非特許文献１では空間マージという技術が開示されている。具体的には、図２３に示す復号対象ブロックに隣接するＡ０、Ａ１、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の位置にある動き情報を、復号対象ブロックの動き情報の候補（空間マージ候補）として、動き情報候補リストに登録する。
【0219】
動き補償部２０８は、この動き情報候補リストに登録可能な空間マージ候補を、複数線分分割モードに応じて限定してもよい。具体的には、複数線分分割モードに応じて区分される各小領域に隣接する空間マージのみに登録を限定してもよい。
【0220】
各小領域に対していずれの空間マージ候補も隣接しない場合は、登録可能な空間マージ候補を、最近接の空間マージ候補のみに限定するか、或いは、全Ｍ個（Ｍは自然数、上述では５個のケースを例示）に対して近接位置にあるＮ個（Ｎは自然数、Ｎ＜Ｍ）の空間マージ候補のみに限定してもよい。
【0221】
また、複数線分分割モードにより区分される小領域が復号対象ブロックの右下端に位置するといった、全ての空間マージ候補から距離が離れている場合は、この小領域に対して全ての候補を登録対象に含めてもよい。
【0222】
なお、図２３では、空間マージ候補として、復号対象ブロックの左上端１個、右端２個、左下端２個の合計５個のケースを例示しているが、Ｂ２とＢ０との間や、Ｂ２とＡ０との間といった、非特許文献１に対して新たな空間マージ候補位置を扱うケースであっても、本技術が適用できる。
【0223】
（複数線分分割モード向けのイントラ予測モードの導出方法）
以下、複数線分分割モード向けのイントラ予測モードの導出方法について説明する。
以下、複数線分分割モード向けのイントラ予測モードの導出方法について説明する。
【0224】
合成部２０５は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対するイントラ予測モードについて、各分割線に対して、平行な角度予測モード（Ａｎｇｕｌａｒ予測モード）を適用してもよい。
【0225】
或いは、合成部２０５は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対するイントラ予測モードについて、各分割線に対して、垂直な角度予測モード（Ａｎｇｕｌａｒ予測モード）を適用してもよい。
【0226】
図１８は、分割線１に対して平行な角度予測モードを適用するケースの一例を示す。
【0227】
或いは、合成部２０５は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対するイントラ予測モードについて、非特許文献３で開示されている隣接画素の解析に基づく導出技術を用いて導出してもよい。
【0228】
以下に、３種類の導出技術について説明する。
【0229】
［隣接参照画素に基づくイントラ予測モード導出方法１］
以下、図１９～図２１を用いて、非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法１を説明する。
以下、図１９～図２１を用いて、非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法１を説明する。
【0230】
図１９は、非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法１の一例を示す図である。以降では、これらの導出方法を総じて「ＤＩＭＤ（Ｄｅｃｏｄｅｒ－ｓｉｄｅ Ｉｎｔｒａ Ｍｏｄｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）」と呼称する。
【0231】
非特許文献３では、かかるＤＩＭＤにおいて、図１９に示すように、復号対象ブロックに隣接する隣接参照画素に対して、３×３画素のウインドウサイズの横及び縦方向のＳｏｂｅｌフィルタを適用して、通常イントラ予測向けの全Ａｎｇｕｌａｒ予測モードに対する画素値のヒストグラムを計算する。ここで、Ｓｏｂｅｌフィルタを適用して各Ａｎｇｕｌａｒ予測モードに対応付けるための隣接参照画素の角度及び画素値の計算方法については、非特許文献３と同じ構成を本実施形態でも採ることができるため、詳細な説明は省略する。
【0232】
非特許文献３では、また、復号対象ブロックのブロックサイズに応じて、ヒストグラムの計算に使用する隣接参照画素領域が、図１９に示すように制御されている。具体的には、４×４画素ブロックでは、復号対象ブロックの最上左端の画素の上及び左のそれぞれの３×３画素領域のみを使用して、ヒストグラムが計算される。
【0233】
非特許文献３では、計算されたヒストグラムの中で最高及び次点の画素値であるイントラ予測モード及びＰｌａｎａｒモードを用いてイントラ予測画素が生成され、さらに、生成されたイントラ予測画素が所定の重み値を用いて加重平均されて、最終的なイントラ予測画素が生成される。
【0234】
本実施形態では、合成部２０５は、上述の非特許文献３で開示されているＤＩＭＤを複数線分分割モードのイントラ予測モードの導出のみに適用してもよい。すなわち、導出された複数のイントラ予測モードを用いたイントラ予測画素の合成/生成処理は行わない。
【0235】
これにより、複数線分分割モードのイントラ予測領域（Ｉｎｔｒａ/Ｉｎｔｒａ-複数線分分割モードの場合は、２つのイントラ予測領域）に対して、１つのイントラ予測モードでイントラ予測画素生成できるため、ハードウェア実装された画像復号装置における複数線分分割モードのイントラ予測画素の生成に必要な回路規模の増大を回避しつつ、復号対象ブロックの隣接参照画素のヒストグラムの解析によって、複数線分分割モードの分割形状に適したエッジ等のテクスチャを反映したイントラ予測を適用できるようになるため、イントラ予測性能が向上し、結果として符号化性能の改善が期待できる。
【0236】
なお、本実施形態において、非特許文献３と同様に、復号部２０１は、ＤＩＭＤの適用可不可を判定するフラグを復号或いは推定することで、イントラ予測モードを導出するかしないかについて判定するように構成してもよい。
【0237】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれない場合は、かかるＤＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録し、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれる場合は、かかるＤＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録しないように構成されていてもよい。
【0238】
かかる構成によれば、イントラ予測モード候補リスト内に同じイントラ予測モードが重複して登録されることを回避できる。
【0239】
ここで、かかるイントラ予測モード候補リストに対する新規のイントラ予測モードを登録する際に、既存のイントラ予測モードとの一致性を比較して、両者が一致する場合は、剪定する処理を、以降では、「イントラ予測モード候補剪定処理」と呼称する。
【0240】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、かかるＤＩＭＤにより導出したイントラ予測モードのうち、イントラ予測モード候補リストに登録するイントラ予測モード数を１つに限定してもよい。その場合、合成部２０５は、ヒストグラムの中から最高画素値（輝度値）であるＡｎｇｕｌａｒ予測モードを導出する。
【0241】
なお、上述のイントラ予測モード候補剪定処理で、最高画素値（輝度値）であるＡｎｇｕｌａｒ予測モード（以下、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード）が剪定される場合は、順次ヒストグラムの高い方から既存のイントラ予測モードと比較して、両者が一致しないものを登録してもよい。
【0242】
或いは、上述のイントラ予測モード候補剪定処理で、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードが剪定される場合は、ＤＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理を終了してもよい。
【0243】
変更例として、ＤＩＭＤにより導出したイントラ予測モードのうち、イントラ予測モード候補リストに登録するイントラ予測モード数を２つに限定してもよい。かかる場合、合成部２０５は、ヒストグラムの中から１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード及び最高画素値（輝度値）の次点である２ｎｄ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードを導出する。
【0244】
なお、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード又は２ｎｄ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードが剪定される場合は、上述の場合と同様に、これらの次にヒストグラムの高い方から既存のイントラ予測モードと比較して、両者が一致しないものを登録してもよいし、そのままＤＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理を終了してもよい。
【0245】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、複数線分分割モードの分割形状（すなわち、複数線分分割モード分割線の角度）に基づいて、上述のＤＩＭＤのヒストグラム計算に用いる隣接参照画素を所定領域に制限してもよい。
【0246】
図２０は、非特許文献３で開示されている複数線分分割モード向けのテンプレートマッチングという技術において、複数線分分割モードの分割線に基づいて参照するテンプレート（隣接参照画素）のエリアを制限するためのテーブルを示す図である。
【0247】
具体的には、図２０に示すＡ及びＬは、それぞれ復号対象ブロックの上部及び左部を示す。
【0248】
本実施形態では、この非特許文献３で開示されている複数線分分割モードの分割線に基づいて規定された（制限された）隣接参照画素のテーブルを、ＤＩＭＤのヒストグラムの計算に適用することで、ＤＩＭＤのヒストグラムの計算において、復号対象ブロックに隣接する全ての隣接参照画素を計算に使用することを回避しつつ、複数線分分割モードの分割線の方向にのみ存在する隣接参照画素を用いてＡｎｇｕｌａｒ予測を導出できるため、複数線分分割モードのインター予測に対するＤＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理負荷を軽減できる。
【0249】
或いは、合成部２０５は、上述の図２０の隣接参照画素テーブルではなく、図２１に示すように、複数線分分割モードで区分される小領域Ａ又は小領域Ｂに対して、復号対象ブロックの左又は上のブロック境界に跨いで面する参照画素領域のみを使用して、ＤＩＭＤによるイントラ予測モードを導出してもよい。
【0250】
また、合成部２０５は、複数線分分割モードで、図２１（ｃ）の例に示すように、小領域Ａ又は小領域Ｂに対して、復号対象ブロックの左又は上のブロック境界に跨いで面する参照画素領域がない場合は、図２１（ｃ）に示すように、全ての参照画素を使用してＤＩＭＤによるイントラ予測モードを導出してもよい。
【0251】
［隣接参照画素に基づくイントラ予測モード導出方法２］
以下、図２０～図２２を用いて、非特許文献４に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法２を説明する。
以下、図２０～図２２を用いて、非特許文献４に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法２を説明する。
【0252】
図２２は、非特許文献４に係る通常イントラ予測に対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照画素に基づくイントラ予測モードの導出方法２の一例を示す図である。以降では、これらの導出方法を総じて「ＴＩＭＤ（Ｔｅｍｐｌａｔｅ-ｂａｓｅｄ Ｉｎｔｒａ Ｍｏｄｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）」と呼称する。
【0253】
非特許文献４では、ＴＩＭＤにおいて、図２２に示すように、復号対象ブロックに隣接する所定ラインの隣接参照画素（以下、テンプレート）、及び、かかるテンプレート向けの隣接参照画素及び所定のイントラ予測モードを用いて生成したテンプレート向けイントラ予測画素（以下、テンプレート向けイントラ予測画素）のＳＡＴＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を計算し、所定のイントラ予測モードの中でＳＡＴＤが最小及びその次点であるイントラ予測モードを、ＴＩＭＤのイントラ予測モードとして導出して、イントラ予測画素を生成する。
【0254】
ここで、上述のＴＩＭＤのＳＡＴＤの計算において使用されるイントラ予測モードは、通常イントラ予測向けのイントラ予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モードである。
【0255】
非特許文献４におけるＴＩＭＤでは、通常イントラ予測向けイントラ予測モード候補リストに、垂直予測モード、水平予測モード及びＤＣ予測モードが含まれていない場合は、これらを含んだ状態で、ＳＡＴＤを計算して、イントラ予測モードを導出する。
【0256】
本実施形態では、かかる非特許文献４で開示されているＴＩＭＤを応用して、合成部２０５は、イントラ予測モードを導出してもよい。すなわち、合成部２０５は、導出した複数のイントラ予測モードを用いたイントラ予測画素の合成/生成処理について行わない。
【0257】
かかる構成によれば、複数線分分割モードのイントラ予測領域（Ｉｎｔｒａ/Ｉｎｔｒａ-複数線分分割モードの場合は、２つのイントラ予測領域）に対して、１つのイントラ予測モードでイントラ予測画素を生成できるため、ハードウェア実装された画像復号装置における複数線分分割モードのイントラ予測画素の生成に必要な回路規模の増大を回避しつつ、復号対象ブロックの隣接参照画素のヒストグラムの解析によって、複数線分分割モードの分割形状に適したエッジ等のテクスチャを反映したイントラ予測を適用できるようになるため、イントラ予測性能が向上し、結果として符号化性能の改善が期待できる。
【0258】
なお、本実施形態において、非特許文献３と同様に、復号部２０１は、ＴＩＭＤの適用可不可を判定するフラグを復号又は推定することで、イントラ予測モードを導出するかしないかについて判定するように構成されていてもよい。
【0259】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれない場合、ＴＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録し、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれている場合、ＴＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録しないように構成されていてもよい。
【0260】
かかる構成によれば、イントラ予測モード候補リスト内に同じイントラ予測モードが重複して登録されることを回避できる。
【0261】
ここで、かかるイントラ予測モード候補リストに対する新規のイントラ予測モードを登録する際に、既存のイントラ予測モードとの一致性を比較して、両者が一致する場合に剪定する処理を、以降では、「イントラ予測モード候補剪定処理」と呼称する。
【0262】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、ＴＩＭＤにより導出したイントラ予測モードのうち、イントラ予測モード候補リストに登録するイントラ予測モード数を１つに限定してもよい。かかる場合、合成部２０５は、ＳＡＴＤの計算の中から最小のＳＡＴＤコストであるイントラ予測モード（Ａｎｇｕｌａｒ予測）を導出する。
【0263】
ただし、本実施形態では、かかるＴＩＭＤ処理におけるＳＡＴＤの計算において、非特許文献４とは異なり、ＤＣ予測モードをＳＡＴＤの計算の中から除外してもよい。
【0264】
なぜなら、復号対象ブロックに隣接する隣接参照画素の全てを用いてイントラ予測画素を生成するＤＣ予測は、複数線分分割モードの分割形状に応じたエッジ等のテクスチャを適切に反映できずに、イントラ予測画素を生成してしまう可能性があるため、ＤＣ予測をＴＩＭＤ処理におけるＳＡＴＤの計算から除外することで、ＴＩＭＤでＤＣ予測モードが導出されることを回避できる。
【0265】
なお、上述のイントラ予測モード候補剪定処理において、最小のＳＡＴＤコストであるＡｎｇｕｌａｒ予測モード（以下、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード）が剪定される場合は、順次ＳＡＴＤコストの低い方から既存のイントラ予測モードと比較して、両者が一致しないものを登録してもよい。或いは、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードが剪定される場合は、ＴＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理を終了してもよい。
【0266】
変更例として、ＴＩＭＤにより導出したイントラ予測モードのうち、イントラ予測モード候補リストに登録するイントラ予測モード数を２つに限定してもよい。かかる場合、合成部２０５は、ＳＡＴＤコストの中から１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード及び最小のＳＡＴＤコストの次点である２ｎｄ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードを導出する。
【0267】
なお、１ｓｔ Ａｎｇｕｌａｒ予測モード又は２ｎｄ Ａｎｇｕｌａｒ予測モードが剪定される場合は、上述の場合と同様に、これらの次にＳＡＴＤコストの低い方から既存のイントラ予測モードと比較して、両者が一致しないものを登録してもよいし、そのままＴＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理を終了してもよい。
【0268】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、複数線分分割モードの分割形状（すなわち、複数線分分割モード分割線の角度）に基づいて、上述のＴＩＭＤのヒストグラムの計算に用いる隣接参照画素を所定領域に制限してもよい。
【0269】
本実施形態では、図２０に示す非特許文献３で開示されている複数線分分割モードの分割線に基づいて規定された隣接参照画素領域のテーブルを、ＴＩＭＤ処理におけるＳＡＴＤの計算に適用することで、ＴＩＭＤ処理におけるＳＡＴＤの計算において、復号対象ブロックに隣接する全ての隣接参照画素を計算に使用することを回避しつつ、複数線分分割モードの分割線の方向にのみ存在する隣接参照画素を用いてＡｎｇｕｌａｒ予測を導出できるため、複数線分分割モードのインター予測に対するＴＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理の負荷を軽減できる。
【0270】
さらに、本実施形態に係る合成部２０５は、ＴＩＭＤ処理におけるＳＡＴＤの計算に使用するイントラ予測モードと同一のイントラ予測モードが既にイントラ予測モード候補リストに登録されている場合は、かかるイントラ予測モードのＳＡＴＤの計算以降を処理しないように構成してもよい。
【0271】
かかる構成によれば、イントラ予測モードに既に登録されたイントラ予測モードに対して、重複してＴＩＭＤ処理を経て同一のイントラ予測モードが登録されることを回避できるため、複数線分分割モードのインター予測に対するＴＩＭＤ処理の負荷を軽減できる。
【0272】
或いは、合成部２０５は、上述の図２０に示す隣接参照画素テーブルではなく、図２１に示すように、複数線分分割モードで区分される小領域Ａ又は小領域Ｂに対して、復号対象ブロックの左又は上のブロック境界に跨いで面する参照画素領域のみを使用して、ＴＩＭＤによるイントラ予測モードを導出してもよい。
【0273】
また、合成部２０５は、複数線分分割モードで、図２１（ｃ）に示すように、小領域Ａ又は小領域Ｂに対して、復号対象ブロックの左又は上のブロック境界に跨いで面する参照画素領域がない場合は、図２１（ｃ）に示すように、全ての参照画素を使用してＴＩＭＤによるイントラ予測モードを導出してもよい。
【0274】
［隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モード導出方法］
以下、図２０、２３を用いて、非特許文献１及び非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法について説明する。
以下、図２０、２３を用いて、非特許文献１及び非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法について説明する。
【0275】
図２３は、非特許文献１及び非特許文献３に係る通常イントラ予測に対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法、及び、かかる導出方法を応用した本実施形態に係る幾何学分割モードに対する隣接参照ブロックに基づくイントラ予測モードの導出方法の一例を示す図である。以降では、これらの導出方法を総じて「ＢＩＭＤ（Ｂｌｏｃｋ-ｂａｓｅｄ Ｉｎｔｒａ Ｍｏｄｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）」と呼称する。
【0276】
非特許文献４では、ＢＩＭＤにおいて、図２３に示すように、復号対象ブロックに隣接する所定位置の隣接参照ブロックが有するイントラ予測モードを、ＢＩＭＤのイントラ予測モードとして導出して、イントラ予測画素を生成する。なお、ここで導出される隣接参照ブロックのイントラ予測モードは、隣接参照ブロックがイントラ予測ブロックである場合は、当該隣接参照ブロックが有するイントラ予測モードがそのまま参照されるが、隣接参照ブロックがインター予測ブロックであるか、或いは、インター予測ブロックかつイントラ予測が適用された複数線分分割モード適用ブロックである場合には、後述する４×４サブブロック画素単位で保存されるイントラ予測モードが参照される。
【0277】
ここで、非特許文献１及び非特許文献３では、上述のＢＩＭＤにおいて参照される隣接参照ブロックは、図２３に示すように、復号対象ブロックの左（Ａ０）、左下（Ａ１）、上（Ｂ０）、右上（Ｂ１）及び左上（Ｂ２）に設定されている。
【0278】
本実施形態では、非特許文献１及び非特許文献３で開示されているＢＩＭＤを応用して、合成部２０５は、イントラ予測モードを導出してもよい。すなわち、合成部２０５は、導出した複数のイントラ予測モードを用いたイントラ予測画素の合成/生成処理は行わない。
【0279】
かかる構成によれば、複数線分分割モードのイントラ予測領域（Ｉｎｔｒａ/Ｉｎｔｒａ-複数線分分割モードの場合は、２つのイントラ予測領域）に対して、復号対象ブロックの隣接参照ブロックが有するイントラ予測モードが含まれうるイントラ予測モード候補リストからイントラ予測モードを選択してイントラ予測画素を生成できるため、複数線分分割モードの分割形状に適したエッジ等のテクスチャを反映したイントラ予測を適用できるようになり、イントラ予測性能が向上し、結果として符号化性能の改善が期待できる。
【0280】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれない場合は、ＢＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録し、複数線分分割モード向けのイントラ予測モード候補リストに既に同一のイントラ予測モードが含まれる場合は、ＢＩＭＤにより導出したイントラ予測モードを登録しないように構成されていてもよい。
【0281】
かかる構成によれば、イントラ予測モード候補リスト内に同じイントラ予測モードが重複して登録されることを回避できる。
【0282】
ここで、イントラ予測モード候補リストに対する新規のイントラ予測モードを登録する際に、既存のイントラ予測モードとの一致性を比較して、両者が一致する場合に剪定する処理を、以降では、「イントラ予測モード候補剪定処理」と呼称する。
【0283】
また、本実施形態に係る合成部２０５は、非特許文献１及び非特許文献３とは異なり、ＢＩＭＤにより導出したイントラ予測モードがＤＣ予測モードである場合は、イントラ予測モード候補リストに登録しないように構成されていてもよい。
【0284】
なぜなら、復号対象ブロックに隣接する隣接参照画素の全てを用いてイントラ予測画素を生成するＤＣ予測は、複数線分分割モードの分割形状に応じたエッジ等のテクスチャを適切に反映できずに、イントラ予測画素を生成してしまう可能性があるため、ＤＣ予測をＢＩＭＤのイントラ予測モードから除外して、ＤＣ予測モードがイントラ予測画素の生成に使用されることを回避できる。
【0285】
また、本実施形態に係る合成部２０５、ＢＩＭＤによるイントラ予測モードの導出において、参照する図２３に示す最大５つの隣接参照ブロックの順序を、非特許文献１及び非特許文献３と同様に構成してもよい。なお、その参照順については、非特許文献１及び非特許文献３で開示されているため、本実施形態では詳細な説明は省略する。
【0286】
変更例として、本実施形態では、図２０に示す非特許文献３で開示されている複数線分分割モードの分割線に基づいて規定された（制限された）隣接参照画素領域のテーブルを、ＢＩＭＤの隣接参照ブロックの参照に適用することで、ＢＩＭＤのイントラ予測モードの導出において、復号対象ブロックに隣接する全ての隣接参照ブロックのイントラ予測モードを参照することを回避しつつ、複数線分分割モードの分割線の方向にのみ存在する隣接参照ブロックが有するイントラ予測モード（Ａｎｇｕｌａｒ予測）のみを参照してイントラ予測モードを導出できるため、複数線分分割モードのインター予測に対するＢＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理の負荷を軽減できる。
【0287】
［制御情報を用いたイントラ予測モード導出方法］
上述した異なるイントラ予測モードの種類について、合成部２０５は、上述のイントラ予測モードを一意に適用してもよいし、制御情報に応じてイントラ予測モード候補リストに含まれる異なる複数のイントラ予測モード候補から実際に適用するイントラ予測モードを選択してもよい。
上述した異なるイントラ予測モードの種類について、合成部２０５は、上述のイントラ予測モードを一意に適用してもよいし、制御情報に応じてイントラ予測モード候補リストに含まれる異なる複数のイントラ予測モード候補から実際に適用するイントラ予測モードを選択してもよい。
【0288】
イントラ予測モード候補リストに含まれる異なる複数のイントラ予測モードの構成例を以下に示す。ここで、分割線に対する平行な角度予測モード（Ｐａｒａｌｌｅｌ）、分割線に対する垂直な角度予測モード（Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）と記す。
構成例１. ＤＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例２. ＴＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例３. ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例４. ＤＩＭＤ⇒ＴＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例５. ＤＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例６. ＴＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例７. ＤＩＭＤ⇒ＴＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
まず、構成例１～３は、ＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ及びＢＩＭＤそれぞれにＰａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）を組み合わせた方法である。
構成例１. ＤＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例２. ＴＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例３. ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例４. ＤＩＭＤ⇒ＴＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例５. ＤＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例６. ＴＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
構成例７. ＤＩＭＤ⇒ＴＩＭＤ⇒ＢＩＭＤ⇒Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）
まず、構成例１～３は、ＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ及びＢＩＭＤそれぞれにＰａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）を組み合わせた方法である。
【0289】
Ｐａｒａｌｌｅｌ（又は、Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）で導出されるイントラ予測モードは、ＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ及びＢＩＭＤで導出されるイントラ予測モードよりも、より簡易的かつ直接的に分割線に基づくエッジ等のテクスチャを反映したイントラ予測モードを導出できるが、隣接参照画素の解析に基づくＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ及びＢＩＭＤよりも高精度な予測モードを導出する可能性が低いため、これらのイントラ予測モード候補よりも後にリスト内で配置する。
【0290】
次に、構成例４及び５は、ＤＩＭＤをＴＩＭＤ又はＢＩＭＤよりも前に配置する構成例である。
【0291】
ＤＩＭＤをＴＩＭＤより前に配置した理由は、ＤＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理がＳＡＴＤの計算等の比較的重い計算処理が含まれるＴＩＭＤによるイントラ予測モードの導出よりも軽量であるためである。
【0292】
一方で、ＤＩＭＤをＢＩＭＤより前に配置した理由は、ヒストグラムの計算が含まれるＤＩＭＤによるイントラ予測モードの導出処理がＢＩＭＤによるイントラ予測モードの導出よりも軽量でないが、ＤＩＭＤで導出されたイントラ予測モードの方がＢＩＭＤで導出されたイントラ予測―ドよりも、ヒストグラムの計算により、よりＧＰＭの分割線に基づくエッジ等のテクスチャを反映したイントラ予測モードを導出できる可能性があるため、イントラ予測性能の向上効果が高くなりやすいと考えられるためである。
【0293】
構成例６では、ＴＩＭＤをＢＩＭＤより前に配置している。配置理由は、上述のＤＩＭＤをＢＩＭＤより前に配置する理由と同じである。
【0294】
構成例７は、ＧＩＭＤ、ＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ及びＢＩＭＤの全てを組み合わせた構成例であり、上述の理由により、この順序でイントラ予測モードを導出すると、より効率的に予測性能の高いイントラ予測モードを導出できることが期待できる。
【0295】
（各イントラ予測モード導出方法の開始制限）
本実施形態に係る合成部２０５は、上述した幾何学ブロック分割モードに対するイントラ予測モードの各導出処理の開始時点で、イントラ予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モードの候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達していない場合は、各導出処理を開始し、かかる候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達している場合は、各導出処理を開始しない。
本実施形態に係る合成部２０５は、上述した幾何学ブロック分割モードに対するイントラ予測モードの各導出処理の開始時点で、イントラ予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モードの候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達していない場合は、各導出処理を開始し、かかる候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達している場合は、各導出処理を開始しない。
【0296】
かかる構成によれば、不要なイントラ予測モードの導出処理の実行を回避でき、合成部２０５の全体の処理負荷の軽減が期待できる。
【0297】
（イントラ予測モード導出完了後のイントラ予測モード候補リストの登録方法）
本実施形態に係る合成部２０５は、上述した幾何学ブロック分割モードに対するイントラ予測モードの導出処理の完了時点で、イントラ予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モードの候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達していない場合には、イントラ予測モード候補リストに既に同一の予測モードが含まれる場合、所定のイントラ予測モードを登録しないように構成されていてもよい。
本実施形態に係る合成部２０５は、上述した幾何学ブロック分割モードに対するイントラ予測モードの導出処理の完了時点で、イントラ予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モードの候補数がイントラ予測モード候補リストサイズの最大値に達していない場合には、イントラ予測モード候補リストに既に同一の予測モードが含まれる場合、所定のイントラ予測モードを登録しないように構成されていてもよい。
【0298】
例えば、構成例１から構成例７において、ＤＩＭＤ、ＴＩＭＤ、ＢＩＭＤによって導出されるイントラ予測モードと後続のＰａｒａｌｌｅｌ（又はＰｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）と同じである場合は、リストサイズが最大値に達していない。
【0299】
かかる場合、合成部２０５は、未登録のＰｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ（又はＰａｒａｌｌｅｌ）モードを登録してもよい。或いは、合成部２０５は、Ｐｌａｎａｒモードを登録してもよい。或いは、合成部２０５は、ＤＣモードを登録してもよい。或いは、合成部２０５は、イントラ予測モード候補リストに最初に登録されているイントラ予測モードの近傍のイントラ予測モードを登録してもよい。
【0300】
（複数線分割複数線分分割モード向けの予測情報の保存方法）
イントラ予測部２０４は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対して適用されるイントラ予測モードを、復号対象ブロックを分割した所定サイズのサブブロック単位で保存する。
イントラ予測部２０４は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａ又は小領域Ｂに対して適用されるイントラ予測モードを、復号対象ブロックを分割した所定サイズのサブブロック単位で保存する。
【0301】
かかる所定サイズは、例えば、符号化ブロック、予測ブロック又は変換ブロックの最小サイズであってもよい。或いは、かかる所定サイズは、２×２画素や４×４画素等といった固定サイズであってもよい。
【0302】
このように、小領域Ａ又は小領域Ｂのそれぞれに適用されたイントラ予測モードを復号対象ブロック単位ではなくサブブロック単位で保存することでブレンディング領域におけるイントラ予測モードを正確に保存することができる。
【0303】
イントラ予測部２０４は、ブレンディング領域内にあるサブブロックについて、小領域Ａ又は小領域Ｂのイントラ予測モードの双方を保存してもよい。或いは、イントラ予測部２０４は、サブブロックの中心座標から分割線を挟んで小領域Ａ又は小領域Ｂのいずれに属するかで、対応するイントラ予測モードのみを保存してもよい。
【0304】
動き補償部２０８は、複数線分分割モードで分割される小領域Ａまたは小領域Ｂに対して適用される動き情報（参照画像リスト、参照画像インデックス、動きベクトル）を、復号対象ブロックを分割した所定サイズのサブブロック単位で保存する。
【0305】
かかる所定サイズは、例えば、符号化ブロック、予測ブロック又は変換ブロックの最小サイズであってもよい。或いは、かかる所定サイズは、２×２画素や４×４画素等といった固定サイズであってもよい。
【0306】
このように、小領域Ａ又は小領域Ｂのそれぞれに適用された動き情報を復号対象ブロック単位ではなくサブブロック単位で保存することでブレンディング領域における動き情報を正確に保存することができる。
【0307】
動き補償部２０８は、ブレンディング領域内にあるサブブロックについて、小領域Ａ又は小領域Ｂの動き情報の双方を保存してもよい。或いは、動き補償部２０８は、サブブロックの中心座標から分割線を挟んで小領域Ａ又は小領域Ｂのいずれに属するかで、対応する動き情報のみを保存してもよい。
【0308】
或いは、動き補償部２０８は、小領域Ａ及び小領域Ｂの参照画像リストが異なる場合（すなわち、片方が当該フレームから見て未来方向の異なるフレームを参照し、もう片方が当該フレームから見て過去方向の異なるフレームを参照する場合）、それぞれの動きベクトルを非特許文献１に開示されている双予測のように、当該フレームと参照フレームそれぞれの距離に応じて加重平均して新たな動きベクトルを生成して保存してもよい。
【0309】
或いは、動き補償部２０８は、小領域Ａ及び小領域Ｂの参照画像リストが同じ場合（すなわち、片方が当該フレームから見て未来方向（又は、過去方向）の異なるフレームを参照し、もう片方も当該フレームから見て未来方向（又は、過去方向）の異なるフレームを参照する場合）、小領域Ｂの動きベクトルのみを保存してもよい。あるいは、同ケースで、動き補償部２０８は、小領域Ａのみを保存してもよい。
【0310】
（複数線分割複数線分分割方式モード添え字の符号順序入替方法）
合成部２０５は、複数線分分割モードを特定するための制御情報ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの復号値に対応付けられる複数線分分割モードを、非特許文献３で開示されているテンプレートマッチングにより並び替えてもよい。
合成部２０５は、複数線分分割モードを特定するための制御情報ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの復号値に対応付けられる複数線分分割モードを、非特許文献３で開示されているテンプレートマッチングにより並び替えてもよい。
【0311】
具体的には、合成部２０５は、インター予測によって複数線分分割モードが構成される場合は、全ての複数線分分割モードについて、復号対象ブロック及び参照ブロックのそれぞれの隣接画素（テンプレート）の誤差（例として、ＳＡＤ：Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を比較する。合成部２０５は、ＳＡＤを算出する際は、分割線を隣接画素に対して延伸した形で重みつけ平均する。
【0312】
合成部２０５は、イントラ予測によって複数線分分割モードが構成される場合は、復号対象ブロックの隣接参照画素よりも1ライン以上先の参照画素にイントラ予測モードを適用して隣接画素を生成し、生成された隣接画素及び復号対象ブロックの隣接画素のＳＡＤを比較する。
【0313】
合成部２０５は、かかるＳＡＤの比較により、ＳＡＤの小さい順にｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの復号値に対応付けられる複数線分分割モードを並び替えることで、予測精度の高い複数線分分割モードをより小さい復号値（符号長）で利用できるようになるため、結果として符号化効率が向上する効果が得られる。
【0314】
また、合成部２０５は、ＳＡＤの小さい順に、ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘの復号値に対応付けられる複数線分分割モードを並び替えるだけでなく、ＳＡＤの小さい順から所定数に達した段階で、選択可能な複数線分分割モードの候補から除外してもよい。
【0315】
例えば、所定数としては、選択可能な複数線分分割モードの半分の候補数や複数線分分割モードを幾何学分割モードに加えた合計数の半分の候補数を設定してもよい。
【0316】
これにより、ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘに対応付けられる複数線分分割モード、ひいては、分割モードの候補数が削減されるため、ｃｕ_ｄｉｖ_ｉｄｘのさらなる符号長短縮が期待でき、結果として、結果として符号化効率が向上する効果が得られる。
【0317】
本実施形態に係る画像復号装置２００によれば、単位ブロックごとに複数線分から構成される小領域に分割することによって復号するので、符号化効率を向上させることができる。
【0318】
（変更例）
なお、上述の実施形態では、複数の線分によって２つの小領域に分割するケースについて例示しているが、本発明は、かかるケースに限定されるものではなく、複数の線分によって３つ以上の小領域に分割するケースについても適用できる。
なお、上述の実施形態では、複数の線分によって２つの小領域に分割するケースについて例示しているが、本発明は、かかるケースに限定されるものではなく、複数の線分によって３つ以上の小領域に分割するケースについても適用できる。
【0319】
また、上述の実施形態では、全ての小領域が復号対象ブロックの辺を含むように分割されるケースについて例示しているが、本発明は、かかるケースに限定されるものではなく、少なくとも１つの小領域が復号対象ブロックの辺を含まないように分割されるケース（すなわち、少なくとも１つの小領域が復号対象ブロックの外周に接しないように分割されるケース）についても適用できる。
【0320】
上述の画像復号装置２００は、コンピュータに各機能（各工程）を実行させるプログラムであって実現されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0321】
なお、本実施形態によれば、例えば、動画像通信において総合的なサービス品質の向上を実現できることから、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。
【符号の説明】
【0322】
２００…画像復号装置
２０１…復号部
２０２…逆量子化部
２０３…逆変換部
２０４…イントラ予測部
２０５…分解部
２０６…加算器
２０７…蓄積部
２０８…動き補償部
２０９…合成部
２１０…符号入力部
２２０…画像出力部
２０１…復号部
２０２…逆量子化部
２０３…逆変換部
２０４…イントラ予測部
２０５…分解部
２０６…加算器
２０７…蓄積部
２０８…動き補償部
２０９…合成部
２１０…符号入力部
２２０…画像出力部
【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】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】