特許 7194539 符号化装置、復号装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-14

(45)【発行日】2022-12-22

(54)【発明の名称】符号化装置、復号装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/11 20140101AFI20221215BHJP

   H04N 19/176 20140101ALI20221215BHJP

   H04N 19/129 20140101ALI20221215BHJP

   H04N 19/593 20140101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

H04N19/11

H04N19/176

H04N19/129

H04N19/593

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018171407

(22)【出願日】2018-09-13

(65)【公開番号】P2019054517

(43)【公開日】2019-04-04

【審査請求日】2021-08-13

(31)【優先権主張番号】P 2017177136

(32)【優先日】2017-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】110001106

【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ

(72)【発明者】

【氏名】岩村 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】根本 慎平

(72)【発明者】

【氏名】市ヶ谷 敦郎

【審査官】岩井 健二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２５３８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１３１２３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０８４８１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０１２９１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】Han Huang et al.，EE2.1: Quadtree plus binary tree structure integration with JEM tools，Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，JVET-C0024_r1，3rd Meeting: Geneva, CH，2016年05月，pp.1-5

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １９／００ － １９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、
前記符号化の対象である符号化対象ブロックの符号化処理順を決定するように構成されている符号化処理順決定部と、
前記符号化処理順に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、
前記イントラ予測モード候補の中から前記符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードを決定するように構成されているイントラ予測モード決定部と、
決定された前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに基づいて、前記符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すように構成されているイントラ予測部と、
前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに対して、エントロピー符号化処理を施すように構成されているエントロピー符号化部とを具備し、
前記生成部は、前記符号化処理順が逆Ｚスキャンである場合、下側及び左側に隣接する参照画素を用いるイントラ予測モード群を前記イントラ予測モード候補として生成し、
前記生成部は、前記符号化処理順がＮスキャンである場合、右側及び上側に隣接する参照画素を用いるイントラ予測モード群を前記イントラ予測モード候補として生成することを特徴とする符号化装置。

【請求項2】

前記符号化対象ブロックは、前記原画像に対して四分木分割及び二分木分割の少なくとも一方を階層的に適用することによって得られるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。

【請求項3】

動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、
符号化装置から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、前記符号化対象ブロックの符号化処理順を取得するように構成されている符号化処理順復号部と、
前記符号化処理順に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、
前記イントラ予測モード候補に基づいて、前記ストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、前記符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードを取得するように構成されているイントラ予測モード復号部と、
前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに基づいて、前記符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すように構成されているイントラ予測部とを具備し、
前記生成部は、前記符号化処理順が逆Ｚスキャンである場合、下側及び左側に隣接する参照画素を用いるイントラ予測モード群を前記イントラ予測モード候補として生成し、
前記生成部は、前記符号化処理順がＮスキャンである場合、右側及び上側に隣接する参照画素を用いるイントラ予測モード群を前記イントラ予測モード候補として生成することを特徴とする復号装置。

【請求項4】

前記符号化対象ブロックは、前記原画像に対して四分木分割及び二分木分割の少なくとも一方を階層的に適用することによって得られるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の復号装置。

【請求項5】

コンピュータを、請求項１又は２に記載の符号化装置として機能させるためのプログラム。

【請求項6】

コンピュータを、請求項３又は４に記載の復号装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

次世代映像圧縮技術に代表されるＨ.２６５／ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）動画像（映像）符号化方式においては、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の２種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理、ループフィルタ処理、及びエントロピー符号化処理を行う。そして、このエントロピー符号化処理により得られたストリームを出力するように構成されている。

【0003】

ＨＥＶＣにおけるイントラ予測には、Ｐｌａｎａｒ予測やＤＣ予測や方向予測等を含む計３５種類のイントラ予測モードが用意されている。復号装置では、符号化装置（エンコーダ）で決定されたイントラ予測モードに従って、隣接する復号済み参照画素を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成するように構成されている。以下、特に記載が無い場合には、「参照画素」とは、復号済み参照画素をいうものとする。

【0004】

従来のＨＥＶＣは、動画像を構成するフレーム単位の原画像を固定の大きさの複数のブロック（以下、ＣＴＵ：Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔと呼ぶ）に分割した後、各ＣＴＵに対して階層的な四分木分割を適用することにより符号化するように構成されている。

【0005】

符号化装置は、分割された符号化対象ブロック（以下、ＣＵ：Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔと呼ぶ）に対してイントラ予測とインター予測とを切り替えながら符号化処理を施す。そして、この符号化処理は、左上から右下に向かって予め規定された符号化処理順（左上のＣＵ→右上のＣＵ→左下のＣＵ→右下のＣＵというような符号化処理順、以下、Ｚスキャンと呼ぶ）で行われる。

【0006】

上述のように、イントラ予測モードは、参照画素を利用して予測画像を生成する。しかしながら、このイントラ予測モードは、符号化処理の順序を後述するＺスキャンで進めるため、ＣＵの右上や左下の参照画素が復号済みでない場合がある。

【0007】

このような場合には、参照画素として最も近い復号済み参照画素を０次外挿した値を用いて予測画像を生成するように構成されている(例えば、非特許文献１参照)。

【0008】

また、ＨＥＶＣでは、フレーム内の最も左上に位置するブロック等、隣接する復号済み参照画素が存在しないブロックでは、規定した値（例えば、１０ビットの動画像であれば「５１２」等)を埋める処理により、予測画像を生成する際に用いる参照画素を作り出すように構成されている。

【0009】

上述のように、復号済みでない参照画素が存在する場合、復号済みでない参照画素の位置する方向からの方向予測を行うと予測精度が低下するため、符号化効率が低減してしまう。

【0010】

そこで、イントラ予測において、Ｚスキャンの他、逆Ｎスキャン（右上のＣＵ→右下のＣＵ→左上のＣＵ→左下のＣＵというような符号化処理順）や逆Ｚスキャン（左下のＣＵ→右下のＣＵ→左上のＣＵ→右上のＣＵというような符号化処理順）のように符号化処理順に自由度を持たせることによって予測精度の向上を図る技術が知られている（非特許文献２参照）。

【0011】

非特許文献２に規定されている技術では、ＣＵ単位でどのような符号化処理順を用いるのかについてのフラグを伝送した上で、各ＣＵに適用可能なイントラ予測モードを示すフラグを伝送するように構成されている。

【0012】

また、非特許文献２に規定されている技術では、各ＣＵのイントラ予測モードは、ＨＥＶＣと同様に、固定の３５個のイントラ予測モードの中から選択するように構成されており、伝送するイントラ予測モードのエントロピー符号化処理もＨＥＶＣと同様になっている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0013】

【文献】大久保榮監修、「インプレス標準教科書シリーズ Ｈ.２６５/ＨＥＶＣ教科書」

【文献】Ｘｉｕｌｉａｎ Ｐｅｎｇ等、「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｎｔｒａ ｆｒａｍｅ ｃｏｄｉｎｇ ｂｙ ＰＵ/ＴＵ ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ」、ＪＶＴＶＣ-Ｃ２７５、２０１０年１０月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、非特許文献２のように、符号化処理順（スキャン順）を選択可能とした場合であって、逆ＺスキャンやＮスキャンを選択したときであってもイントラ予測の精度が低下してしまう場合があるという問題点があった。

【0015】

例えば、図９に示すように、分割されたＣＵに対する符号化処理順に逆Ｚスキャンを選択した場合には、ＣＵ＃３（左下のＣＵ）→ＣＵ＃４（右下のＣＵ）→ＣＵ＃１（左上のＣＵ）→ＣＵ＃２（右上のＣＵ）という順でイントラ予測処理が行われる。

【0016】

ここで、図９の例のように、各ＣＵのイントラ予測モードが、左側や上側に隣接する参照画素を利用するようなイントラ予測モードである場合には、符号化処理が、逆Ｚスキャンで行われる。このため、ＣＵ＃４（右下のＣＵ）やＣＵ＃３（左下のＣＵ）では、Ｚスキャンであれば参照可能な上側の参照画素が利用不可能となる。

【0017】

つまり、図９の例のように、逆Ｚスキャンが選択された場合には、左側や上側に位置する参照画素を利用するイントラ予測モードが選択される可能性は低くなる。

【0018】

上述したように、非特許文献２では、符号化処理順によって選択されるイントラ予測モードの確率に偏りがあるにもかかわらずイントラ予測モードを示すフラグのエントロピー符号化をＨＥＶＣと同様としており、上述したイントラ予測モードの確率の偏りについて考慮されていない。

【0019】

また、非特許文献２では、全ての選択可能な符号化処理順において、各ＣＵに対しどのようなイントラ予測モードを選択するかについて、符号化装置側で全ての組み合わせを試す必要があり、符号化装置側の計算時間が増大してしまうという問題点があった。

【0020】

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、符号化装置によって伝送する情報量を低減し、符号化装置側の計算時間を低減しつつ、符号化効率を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0021】

本発明の第１の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、符号化対象ブロックの符号化処理順を決定するように構成されている符号化処理順決定部と、前記符号化処理順に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、前記イントラ予測モード候補の中から前記符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードを決定するように構成されているイントラ予測モード決定部と、決定された前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに基づいて、前記符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すように構成されているイントラ予測部と、前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに対して、エントロピー符号化処理を施すように構成されているエントロピー符号化部とを具備することを要旨とする。

【0022】

本発明の第２の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の画像を分割したブロックごとに復号するように構成されている復号装置であって、符号化装置から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化対象ブロックの符号化処理順を取得するように構成されている符号化処理順復号部と、前記符号化処理順に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、前記イントラ予測モード候補に基づいて、前記ストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、前記符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードを取得するように構成されているイントラ予測モード復号部と、前記符号化処理順及び前記イントラ予測モードに基づいて、前記符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すように構成されているイントラ予測部とを具備することを要旨とする。

【0023】

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

【0024】

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

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、符号化装置によって伝送する情報量を低減し、符号化装置側の計算時間を低減しつつ、符号化効率を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

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

【0027】

【図2】図２は、第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３で用いられる符号化処理順（スキャン順）の一例を示す図である。

【0028】

【図3】図３は、第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３で用いられる符号化処理順（スキャン順）の一例を示す図である。

【0029】

【図4】図４は、第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３で用いられるイントラ予測モードの全範囲の一例を示す図である。

【0030】

【図5】図５は、第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３におけるイントラ予測処理の一例を示す図である。

【0031】

【図6】図６は、第１の実施形態に係る復号装置３の機能ブロックの一例を示す図である。

【0032】

【図7】図７は、変更例１について説明するための図である。

【0033】

【図8】図８は、従来技術について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

（第１の実施形態）
以下、図１～図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３について説明する。

【0035】

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

【0036】

本実施形態に係る符号化装置１は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ＣＵに分割して符号化するように構成されている。以下、本実施形態では、動画像を構成するフレーム単位の原画像を階層的に四分木分割して符号化するケースを例に挙げて説明する。

【0037】

図１に示すように、本実施形態に係る符号化装置１は、符号化処理順決定部１１と、イントラ予測モード候補生成部１２と、イントラ予測モード決定部１３と、イントラ予測部１４と、エントロピー符号化部１５とを具備している。

【0038】

符号化処理順決定部１１は、符号化対象ＣＵ（符号化対象ブロック）の符号化処理順（以下、スキャン順）を決定（選択）するように構成されている。

【0039】

具体的には、符号化処理順決定部１１は、分割された各ＣＵをどのような順序で符号化処理してくかについて決定するように構成されている。

【0040】

図２に、符号化処理順決定部１１によって選択可能なスキャン順の例を示す。図２（ａ）に示すスキャン順は、Ｚスキャン（左上のＣＵ→右上のＣＵ→左下のＣＵ→右下のＣＵ）と呼ばれ、図２（ｂ）に示す符号化処理順は、逆Ｚスキャン（左下のＣＵ→右下のＣＵ→左上のＣＵ→右上のＣＵ）と呼ばれ、図２（ｂ）に示すスキャン順は、Ｎスキャン（右上のＣＵ→右下のＣＵ→左上のＣＵ→左下のＣＵ）と呼ばれるものとする。

【0041】

本明細書では、以後、符号化処理順決定部１１によってＺスキャンや逆ＺスキャンやＮスキャンが選択可能である場合を例に挙げて説明するが、本発明は、図２に示すスキャン順の他、図３に示すスキャン順にも適用可能である。

【0042】

ここで、図３（ａ）に示すスキャン順が適用される場合には、Ｎスキャンと同様の処理が適用可能であり、図３（ｂ）に示すスキャン順が適用される場合には、逆Ｚスキャンと同様の処理が適用可能である。

【0043】

イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定（選択）されたスキャン順に基づいて、符号化対象ＣＵのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている。

【0044】

以下、ＨＥＶＣで適用可能なイントラ予測モードを例に挙げて説明する。

【0045】

図４に示すように、３５個のイントラ予測モードについて、参照する方向別に、Ａ、Ｂ、Ｃにカテゴリ分けを行う。

【0046】

本実施形態では、ＨＥＶＣのイントラ予測モードを例に説明するが、隣接する復号済み参照画素を用いてイントラ予測を行うどのような符号化処理に対しても適用可能である。

【0047】

ＨＥＶＣにおいて、モード２からモード１０の計９個のイントラ予測モードについては、カテゴリＡとし、モード１１からモード２５までの計１５個のイントラ予測モードをカテゴリＢとし、モード２６からモード３４の計９個のイントラ予測モードをカテゴリＣとする。

【0048】

なお、ＨＥＶＣ以外の方式等において、適用可能なイントラ予測モードのうち方向予測を行うモードについて、上側に位置する参照画素を利用しないイントラ予測モード群をカテゴリＡとし、左側に位置する参照画素を利用しないイントラ予測モード群をカテゴリＣとし、上側及び左側に位置する参照画素のどちらも利用するイントラ予測モード群をカテゴリＢとなるように設定する。

【0049】

イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順に基づいて、符号化対象ＣＵのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている。

【0050】

例えば、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１で決定されたスキャン順がＺスキャンである場合には、ＨＥＶＣのケースと同様に、Ａ、Ｂ、Ｃの３個のカテゴリ、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵに対して選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている。

【0051】

一方、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１で決定された符号化処理の順序が逆Ｚスキャンである場合には、カテゴリＡに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵに対して選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている。

【0052】

さらに、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１で決定されたスキャン順がＮスキャンである場合には、カテゴリＣに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵに対して選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている。

【0053】

イントラ予測モード決定部１３は、イントラ予測モード候補生成部１２によって生成されたイントラ予測モード候補の中から符号化対象ＣＵに適用するイントラ予測モードを決定するように構成されている。

【0054】

例えば、イントラ予測モード決定部１３は、イントラ予測モード候補生成部１２によって定められたカテゴリに所属するイントラ予測モードのうち、符号化装置１側での最適化等により各ＣＵに適用するイントラ予測モードを決定するよう構成されている。

【0055】

イントラ予測部１４は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順及びイントラ予測モード決定部１３によって決定されたイントラ予測モードに基づいて、符号化対象ＣＵに対するイントラ予測処理を施すように構成されている。

【0056】

具体的には、イントラ予測部１４は、各ＣＵに適用するイントラ予測モード及び各ＣＵに隣接する復号済み参照画素の存在する位置に応じて、符号化対象ＣＵに対するイントラ予測処理を施すよう構成されている。

【0057】

以下、図５を参照して、本実施形態に係るイントラ予測処理の一例について説明する。

【0058】

上述のように、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１で決定されスキャン順が逆Ｚスキャンである場合には、カテゴリＡに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵに対して選択可能なイントラ予測モード候補とする。

【0059】

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、イントラ予測部１４は、ＣＵ＃３（左下のＣＵ）及びＣＵ＃４（右下のＣＵ）については、従来のＨＥＶＣと同様にイントラ予測処理を行うように構成されている。ＨＥＶＣでは、イントラ予測処理が行われる場合、復号画像を逐次生成することで、後続に符号化処理を行うＣＵにおけるイントラ予測処理において、かかる復号画像を再利用可能となるように構成されている。

【0060】

そのため、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、イントラ予測部１４は、ＣＵ＃１（左上のＣＵ）及びＣＵ＃２（右上のＣＵ）に対するイントラ予測を行う際には、下側に位置するＣＵ（ＣＵ＃３及びＣＵ＃４）が復号済みであるため、これらのＣＵの復号画像を参照画素として再利用可能である。

【0061】

そこで、イントラ予測部１４は、各ＣＵのスキャン順が逆Ｚスキャンである場合には、下側のＣＵが既に復号済みのＣＵに対しては、通常のＨＥＶＣで行われるイントラ予測処理の代わりに、少なくとも下側及び左側に隣接する参照画素を用いてイントラ予測処理を行うように構成されている。

【0062】

同様に、イントラ予測部１４は、各ＣＵのスキャン順がＮスキャンである場合には、右側のＣＵが既に復号済みのＣＵに対しては、通常のＨＥＶＣで行われるイントラ予測処理の代わりに、少なくとも右側及び上側に隣接する参照画素を用いてイントラ予測処理を行うように構成されている。

【0063】

エントロピー符号化部１５は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順及びイントラ予測モード決定部１３によって決定されたイントラ予測モードに対して、エントロピー符号化処理を施すように構成されている。

【0064】

具体的には、図１に示すように、エントロピー符号化部１５は、符号化処理順符号化部１５１と、イントラ予測モード符号化部１５２とを具備している。

【0065】

符号化処理順符号化部１５１は、符号化処理順決定部１１により決定されたスキャン順に対してエントロピー符号化処理を施すように構成されている。

【0066】

イントラ予測モード符号化部１５２は、イントラ予測モード候補生成部１２により生成されたイントラ予測モード候補及びイントラ予測モード決定部１３により決定されたイントラ予測モードに基づいて、イントラ予測モードに対してエントロピー符号化処理を施すように構成されている。

【0067】

従来のＨＥＶＣでは、３５個のイントラ予測モードのうち、より選択される確率の高いＭＰＭ（Ｍｏｓｔ Ｐｒｏｂａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）に登録されている３個のイントラ予測モードを除いた３２個のイントラ予測モードに対して、５ビットのフラグ情報をストリーム出力するよう構成されている。

【0068】

一方、本実施形態では、イントラ予測モード符号化部１５２は、イントラ予測モード候補生成部１２によってカテゴリＡに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードのみが選択可能であると判定された場合（すなわち、符号化対象ＣＵに逆Ｚスキャンが適用されると判定された場合）、或いは、イントラ予測モード候補生成部１２によってカテゴリＣに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードのみが選択可能であると判定された場合（すなわち、符号化対象ＣＵにＮスキャンが適用されると判定された場合）には、選択される可能性のあるイントラ予測モードは、計１０個となることから、ＭＰＭに登録されている３個のイントラ予測モードを除いた７個のモードに対して、３ビットのフラグ情報をストリーム出力するように構成することができる。かかる構成によれば、イントラ予測モードの符号化に必要な情報量を削減することができ、符号化効率が向上する。

【0069】

上述の例では、固定長符号化した場合を例に３ビットと説明したが、可変長符号化やコンテキスト適応算術符号化（ＣＡＢＡＣ）等を用いてエントピー符号化を行う場合には、ストリーム出力されるビット数は３ビットとは限らない。

【0070】

また、本実施形態に係る復号装置３は、動画像を構成するフレーム単位の画像を分割したＣＵごとに復号するように構成されている。ここで、本実施形態に係る復号装置３は、本実施形態に係る符号化装置１と同様に、動画像を構成するフレーム単位の画像を階層的に四分木分割することができるように構成されている。

【0071】

図６に示すように、本実施形態に係る復号装置３は、エントロピー復号部３１と、イントラ予測モード候補生成部３２と、イントラ予測部３３とを具備している。

【0072】

エントロピー復号部３１は、符号化装置１から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化対象ＣＵの符号化処理順を取得するように構成されている。

【0073】

具体的には、エントロピー復号部３１は、符号化処理順復号部３１１と、イントラ予測モード復号部３１２とを具備している。

【0074】

符号化処理順復号部３１１は、符号化装置1から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、各ＣＵに対するスキャン順を示すフラグ情報を取得するように構成されている。

【0075】

イントラ予測モード候補生成部３２は、符号化処理順復号部３１１によって復号されたフラグ情報によって示されているスキャン順に基づいて、符号化対象ＣＵのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている。

【0076】

具体的には、イントラ予測モード候補生成部３２は、符号化装置１を構成するイントラ予測モード候補生成部１２と同様に、各ＣＵに適用するスキャン順に基づいて、図４に示すカテゴリＡ、Ｂ、Ｃ、ＤＣモード、Ｐｌａｎａｒモードのうち、各ＣＵに適用可能なイントラ予測モード候補を生成するよう構成されている。

【0077】

イントラ予測モード復号部３１２は、イントラ予測モード候補生成部３２によって生成されたイントラ予測モード候補に基づいて、符号化装置１から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、各ＣＵに適用するイントラ予測モードを取得するよう構成されている。

【0078】

イントラ予測部３３は、符号化処理順復号部３１１によって取得されたスキャン順及びイントラ予測モード復号部３１２によって取得されたイントラ予測モードに基づいて、符号化対象ＣＵに対するイントラ予測処理を施すように構成されている。

【0079】

具体的には、イントラ予測部３３は、符号化装置１を構成するイントラ予測部１４と同様に、各ＣＵに適用するイントラ予測モード及び各ＣＵに隣接する復号済み参照画素の存在する位置に応じて、イントラ予測処理を施すよう構成されている。

【0080】

本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、符号化装置１によってスキャン順を制御することにより、イントラ予測効率を向上させることができ、また、適用するスキャン順に基づいて伝送するイントラ予測モードの情報量を低減することができ、符号化効率を向上させることができる。

【0081】

（第２の実施形態）
以下、図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３について、上述の第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３との相違点に着目して説明する。

【0082】

本実施形態に係る符号化装置１は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を階層的な二分木分割によりＣＵに分割して符号化するように構成されている。

【0083】

上述の第１の実施形態では、四分木分割によって分割されているＣＵに対するスキャン順の決定、イントラ予測モード候補の生成、イントラ予測モード及びスキャン順に対するエントロピー符号化処理について記載したが、本実施形態では、ＣＵに対して二分木分割を適用した場合について記載する。

【0084】

ＣＵに対して二分木分割を適用する場合には、縦長の２つのＣＵに分割する場合と、横長の２つのＣＵに分割する場合の２種類の分割方法からさらに選択可能である。

【0085】

さらに、縦長の２つのＣＵに分割する場合には、図７（ａ）に示すＣＵ＃１（左側のＣＵ）→ＣＵ＃２（右側のＣＵ）の左右順スキャンと、図７（ｂ）に示すＣＵ＃２（右側のＣＵ）→ＣＵ＃１（左側のＣＵ）の左右逆スキャンの２種類のスキャン順が選択可能である。

【0086】

一方、横長の２つのＣＵに分割する場合には、図７（ｃ）に示すＣＵ＃１（上側のＣＵ）→ＣＵ＃２（下側のＣＵ）の上下順スキャンと、図７（ｄ）に示すＣＵ＃２（下側のＣＵ）→ＣＵ＃１（上側のＣＵ）の上下逆スキャンの２種類のスキャン順が選択可能である。

【0087】

符号化処理順決定部１１は、ＣＵを縦長の２つのＣＵに分割する場合には、左右順スキャン及び左右逆スキャンのうちのどちらの符号化処理を適用するかについて決定するように構成されている。

【0088】

一方、符号化処理順決定部１１は、ＣＵを横長の２つのＣＵに分割する場合には、上下順スキャン及び上下逆スキャンのうちのどちらのスキャン順を適用するかについて決定するように構成されている。

【0089】

イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順に基づいて、各ＣＵに適用可能なイントラ予測モード候補を生成するように構成されている。

【0090】

以下、本実施形態に係るイントラ予測処理について説明する。

【0091】

イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順が左右順スキャン及び上下順スキャンである場合には、Ａ、Ｂ、Ｃの３つのカテゴリ、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵの選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている（すなわち、ＨＥＶＣでのイントラ予測モードの候補と同様)。

【0092】

一方、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順が左右逆スキャンである場合には、カテゴリＣに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵの選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている。

【0093】

さらに、イントラ予測モード候補生成部１２は、符号化処理順決定部１１によって決定されたスキャン順が上下逆スキャン順である場合には、カテゴリＡに属するイントラ予測モード、ＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、各ＣＵの選択可能なイントラ予測モード候補とするように構成されている。

【0094】

なお、上述の第１の実施形態では、階層的な四分木分割の場合について説明し、本実施形態では、階層的な二分木分割の場合について説明したが、これらのどちらも選択可能な階層分割可能な符号化方式に対しても各ＣＵが四分木分割及び二分木分割のどちらの分割を選択したかに応じて切り替えることで適用可能である。

【0095】

すなわち、符号化対象ＣＵは、原画像に対して四分木分割及び二分木分割の少なくとも一方を階層的に適用することによって得られるように構成されていてもよい。

【0096】

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

【0097】

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

【0098】

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

【符号の説明】

【0099】

１…符号化装置
１１…符号化処理順決定部
１２…イントラ予測モード候補生成部
１３…イントラ予測モード決定部
１４…イントラ予測部
１５…エントロピー符号化部
１５１…符号化処理順符号化部
１５２…イントラ予測モード符号化部
３…復号装置
３１…エントロピー復号部
３１１…符号化処理順復号部
３１２…イントラ予測モード復号部
３２…イントラ予測モード候補生成部
３３…イントラ予測部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】