特許 7602609 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】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(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 19/463 20140101AFI20241211BHJP

   H04N 19/11 20140101ALI20241211BHJP

   H04N 19/136 20140101ALI20241211BHJP

   H04N 19/176 20140101ALI20241211BHJP

   H04N 19/593 20140101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

H04N19/463

H04N19/11

H04N19/136

H04N19/176

H04N19/593

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023215558

(22)【出願日】2023-12-21

(62)【分割の表示】P 2020538397の分割

【原出願日】2019-08-20

(65)【公開番号】P2024029065

(43)【公開日】2024-03-05

【審査請求日】2023-12-21

(31)【優先権主張番号】P 2018154249

(32)【優先日】2018-08-20

(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】田中 純一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１２１３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－５４５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０９０９６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】大久保榮，Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ教科書，初版，株式会社インプレスジャパン，2013年10月21日，pp.161-178

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ７／１２

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複数のブロックに分割して符号化する符号化装置であって、
符号化の対象ブロックの符号化処理順を決定する符号化処理順決定部と、
前記決定された符号化処理順に基づいて、予測に利用する参照画素の位置を決定し、前記利用する参照画素の位置に基づいて、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成する生成部と、
前記生成されたイントラ予測モード候補の中から前記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イントラ予測モード決定部と、
前記決定されたイントラ予測モードに基づいて、前記対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すイントラ予測部と、を具備する
ことを特徴とする符号化装置。

【請求項2】

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、復号の対象ブロックの復号処理順を取得する復号処理順取得部と、
前記取得された復号処理順に基づいて、予測に利用する参照画素の位置を決定し、前記利用する参照画素の位置に基づいて、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成する生成部と、
前記生成された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イントラ予測モード取得部と、を具備する
ことを特徴とする復号装置。

【請求項3】

コンピュータを、請求項１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4】

コンピュータを、請求項２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。

【0003】

ＨＥＶＣにおけるイントラ予測には、Ｐｌａｎａｒ予測、ＤＣ予測、及び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。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。

【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（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。

【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。

【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１４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１４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１４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複数のブロックに分割して符号化する符号化装置であって、符号化の対象ブロックの符号化処理順を決定する符号化処理順決定部と、前記決定された符号化処理順に基づいて、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成する生成部と、前記生成されたイントラ予測モード候補の中から前記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イントラ予測モード決定部と、前記決定された符号化処理順及び前記決定されたイントラ予測モードに基づいて、前記対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すイントラ予測部と、前記決定された符号化処理順及び前記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、復号の対象ブロックの復号処理順を取得する復号処理順取得部と、前記取得された復号処理順に基づいて、前記対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成する生成部と、前記生成された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イントラ予測モード取得部と、前記取得された復号処理順及び前記取得されたイントラ予測モードに基づいて、前記対象ブロックに対するイントラ予測処理を施すイントラ予測部と、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の機能ブロック構成の一例を示す図である。

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

【図3】図３は、第１の実施形態に係る符号化装置及び復号装置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。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る符号化装置及び復号装置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。

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

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

【図7】図７は、第１の実施形態の変更例について説明するための図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る符号化装置における符号化処理順決定部の機能ブロック構成の一例を示す図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る隣接ブロック検出部の動作の一例を示す図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る復号装置における復号処理順取得部の機能ブロック構成の一例を示す図である。

【図11】図１１は、第３の実施形態に係る符号化装置におけるイントラ予測モード候補生成部の機能ブロック構成の一例を示す図である。

【図12】図１２は、第３の実施形態に係る符号化装置及び復号装置で用いられるイントラ予測モードの一例を示す図である。

【図13】図１３は、第３の実施形態に係る復号装置におけるイントラ予測モード候補生成部の機能ブロック構成の一例を示す図である。

【図14】図１４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】

【0027】

（第１の実施形態）
以下、図１乃至図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。

【0028】

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。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。

【0029】

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。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。

【0030】

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。

【0031】

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。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。なお、復号装置３においては、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従って各ＣＵを復号処理していく。よって、復号装置３において、スキャン順は、復号処理順に相当する。

【0032】

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）に示すスキャン順は、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。

【0033】

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。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。

【0034】

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。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。

【0035】

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。なお、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。

【0036】

ＨＥＶＣにおいて、モード２からモード１０までの計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までの計９個のイントラ予測モードをカテゴリＣとする。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。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。

【0043】

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。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。

【0044】

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。

【0045】

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で決定されたスキャン順が逆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。

【0046】

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。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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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順に並べた最確モード（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。

【0054】

また、従来のＨＥＶＣでは、符号化対象ＣＵに隣接する上や左のブロックに適用したイントラ予測モードをＭＰＭとして登録する。

【0055】

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。この場合、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。

【0056】

本実施形態では、符号化対象ＣＵの上や左だけでなく、上や右に隣接するブロックが復号済みである場合がある。そこで、イントラ予測モード符号化部１５２は、符号化対象ＣＵに適用されたスキャン順に応じてＭＰＭに登録するために参照する符号化済みＣＵの位置を決定する。

【0057】

具体的には、イントラ予測モード符号化部１５２は、符号化対象ＣＵのスキャン順がＺスキャン順である場合には左および上側に位置する符号化済みのＣＵに適用されたイントラ予測モードをＭＰＭとして登録し、符号化対象ＣＵのスキャン順が逆Ｚスキャン順である場合には左および下側に位置する符号化済みのＣＵに適用されたイントラ予測モードをＭＰＭとして登録し、符号化対象ＣＵのスキャン順がＮスキャン順である場合には右および上側に位置する符号化済みのＣＵに適用されたイントラ予測モードをＭＰＭとして登録する。

【0058】

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。

【0059】

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。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によりフレーム単位の画像が階層的に四分木分割されたブロックを復号する。

【0060】

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。

【0061】

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、復号対象ＣＵのスキャン順を取得する。具体的には、エントロピー復号部３１は、復号処理順取得部３１１と、イントラ予測モード取得部３１２とを具備している。

【0062】

復号処理順取得部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。

【0063】

イントラ予測モード候補生成部３２は、復号処理順取得部３１１によって取得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、復号対象ＣＵのイントラ予測モード候補を生成する。

【0064】

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。

【0065】

イントラ予測モード取得部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。

【0066】

イントラ予測部３３は、復号処理順取得部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取得部３１２によって取得されたイントラ予測モードに基づいて、復号対象ＣＵに対するイントラ予測処理を施す。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。

【0067】

本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、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。

【0068】

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

【0069】

本変更例に係る符号化装置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。

【0070】

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、本変更例では、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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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のスキャン順を適用するかについて決定する。

【0076】

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。

【0077】

以下、本変更例に係るイントラ予測処理について説明する。

【0078】

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（すなわち、ＨＥＶＣでのイントラ予測モードの候補と同様）。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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、本変更例では、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。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。

【0082】

（第２の実施形態）
以下、図８乃至図１０、表１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。

【0083】

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四分木分割によりＣＵに分割して符号化する。

【0084】

上述の第１の実施形態では、四分木分割されたＣＵに対して、Ｚスキャン、逆Ｚスキャン、及びＮスキャンの３種類のスキャン順のうちどのスキャン順を適用するかを符号化処理順決定部１１により決定し、決定されたスキャン順を符号化処理順符号化部１５１によりエントロピー符号化していた。

【0085】

一方、本実施形態に係る符号化処理順決定部１１は、符号化対象ＣＵの上下左右に隣接する各ブロックが符号化済みであるか否かの情報に基づいて、当該ＣＵを四分木分割して得られる子ＣＵ（子ブロック）に対して選択可能なスキャン順である処理順候補を生成し、生成された処理順候補のうちどのスキャン順を適用するかを決定する。さらに、本実施形態に係る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をエントロピー符号化する。

【0086】

図８に、本実施形態に係る符号化処理順決定部１１の機能ブロック構成の一例を示す。図８に示すように、本実施形態に係る符号化処理順決定部１１は、隣接ブロック検出部１１ａと、処理順候補生成部１１ｂと、処理順決定部１１ｃとを具備している。

【0087】

隣接ブロック検出部１１ａは、符号化対象ＣＵの上下左右に位置するブロックが符号化済みであるか否かを検出し、その検出結果に基づいてａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを処理順候補生成部１１ｂに出力する。図９に、本実施形態に係る隣接ブロック検出部１１ａの動作の一例を示す。図９において、符号化対象ＣＵにおいて、符号化済み隣接ブロックに対応する位置を太線で表示している。

【0088】

図９に示すように、隣接ブロック検出部１１ａは、符号化対象ＣＵの左側及び上側のみが符号化済みである場合（従来のＨＥＶＣと同様）には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを０として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの左側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを１として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの上側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを２として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの上側、左側及び下側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを３として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの上側、左側及び右側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを４として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの左側及び下側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを５として出力する。隣接ブロック検出部１１ａは、当該ＣＵの上側及び右側のみが符号化済みである場合には、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを６として出力する。

【0089】

処理順候補生成部１１ｂは、隣接ブロック検出部１１ａにより出力されたａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて、当該符号化対象ＣＵをさらに四分木分割した際に選択可能なスキャン順の候補である処理順候補を生成する。

【0090】

具体的には、表１に示すように、処理順候補生成部１１ｂは、隣接ブロック検出部１１ａが出力したａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０である場合にはＺスキャン及び逆Ｚスキャン及びＮスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが１である場合には、Ｚスキャン及び逆Ｚスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが２である場合には、Ｚスキャン及びＮスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが３である場合には、Ｚスキャン及び逆Ｚスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが４である場合には、Ｚスキャン及びＮスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが５である場合には、Ｚスキャン及び逆Ｚスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが６である場合にはＺスキャン及びＮスキャンを処理順候補として処理順決定部１１ｃに出力する。

【0091】

【表1】

【0092】

ただし、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグにより選択可能な処理順は、符号化装置１及び復号装置３で予め規定していれば、表１に示した例に限らない。

【0093】

処理順決定部１１ｃは、処理順候補生成部１１ｂにより生成された処理順候補の中から、どのスキャン順を適用するかを決定する。

【0094】

さらに、本実施形態に係る符号化処理順符号化部１５１は、処理順候補生成部１１ｂの出力した処理順候補に基づいて、符号化処理順決定部１１（処理順決定部１１ｃ）の決定したスキャン順をエントロピー符号化する。

【0095】

具体的には、符号化処理順符号化部１５１は、処理順候補生成部１１ｂが出力した処理順候補が３種類であった場合には、まずＺスキャン順であるか否かを示すフラグＺｓｃａｎ＿ｆｌａｇをエントロピー符号化する。符号化処理順符号化部１５１は、分割した符号化対象ＣＵ（子ＣＵ）のスキャン順がＺスキャン順である場合には、Ｚｓｃａｎ＿ｆｌａｇを１としてエントロピー符号化し、処理を終了する。一方、符号化処理順符号化部１５１は、分割した符号化対象ＣＵのスキャン順がＺスキャン順でない場合にはＺｓｃａｎ＿ｆｌａｇが０としてエントロピー符号化し、逆ＺスキャンとＮスキャンのどのスキャン順を適用するかを示すｓｃａｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇフラグをさらにエントロピー符号化する。

【0096】

一方、処理順候補生成部１１ｂが出力した処理順候補が２種類であった場合には、符号化処理順符号化部１５１は、Ｚスキャン順であるか否かを示すＺｓｃａｎ＿ｆｌａｇのみをエントロピー符号化する。分割した符号化対象ＣＵのスキャン順がＺスキャン順である場合には、符号化処理順符号化部１５１は、Ｚｃａｎ＿ｆｌａｇを１としてエントロピー符号化し処理を終了する。一方、符号化処理順符号化部１５１は、分割した符号化対象ＣＵのスキャン順がＺスキャン順でない場合にも適用するスキャン順は一意に決定できるため、符号化処理順符号化部１５１は、ｓｃａｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇをエントロピー符号化することなく処理を終了する。

【0097】

図１０に、本実施形態に係る復号装置３における復号処理順取得部３１１の機能ブロック構成の一例を示す。復号処理順取得部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。

【0098】

具体的には、図１０に示すように、復号処理順取得部３１１は、隣接ブロック検出部３１１ａと、処理順候補生成部３１１ｂと、処理順決定部３１１ｃとを具備している。

【0099】

隣接ブロック検出部３１１ａは、復号対象ＣＵの上下左右に位置するブロックが復号済みであるか否かを検出し、その検出結果に基づいてａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを処理順候補生成部３１１ｂに出力する（図９参照）。

【0100】

処理順候補生成部３１１ｂは、隣接ブロック検出部３１１ａにより出力されたａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）に対して選択可能なスキャン順の候補である処理順候補を生成する（表１参照）。

【0101】

処理順決定部３１１ｃは、処理順候補生成部３１１ｂにより生成された処理順候補と、符号化装置１から伝送されたフラグ情報とに基づいて、当該処理順候補の中からどのスキャン順を適用するかを決定する。

【0102】

具体的には、処理順決定部３１１ｃは、処理順候補生成部３１１ｂが出力した処理順候補が３種類であった場合には、まずＺスキャン順であるか否かを示すフラグＺｓｃａｎ＿ｆｌａｇを復号する。処理順決定部３１１ｃは、Ｚｓｃａｎ＿ｆｌａｇが１である場合には、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）のスキャン順がＺスキャン順であると決定する。一方、処理順決定部３１１ｃは、Ｚｓｃａｎ＿ｆｌａｇが０である場合には、逆ＺスキャンとＮスキャンのどのスキャン順を適用するかを示すｓｃａｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇフラグをさらに復号する。

【0103】

一方、処理順候補生成部３１１ｂが出力した処理順候補が２種類であった場合には、処理順決定部３１１ｃは、Ｚスキャン順であるか否かを示すＺｓｃａｎ＿ｆｌａｇのみを復号する。Ｚｃａｎ＿ｆｌａｇが１である場合には、処理順決定部３１１ｃは、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）のスキャン順がＺスキャン順であると決定する。一方、処理順決定部３１１ｃは、Ｚｓｃａｎ＿ｆｌａｇが０である場合には、適用するスキャン順は一意に決定できるため、処理順決定部３１１ｃは、ｓｃａｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを復号することなく処理を終了する。

【0104】

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によって周囲のブロックが符号化済みであるか否かの情報に基づい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る。また、伝送するスキャン順の情報量及びイントラ予測モードの情報量を低減することができる。このため、符号化効率を向上させることができる。

【0105】

（第２の実施形態の変更例）
以下、表２を参照して、本発明の第２の実施形態の変更例に係る符号化装置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。

【0106】

本変更例に係る符号化装置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。

【0107】

上述の第２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、本変更例では、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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

本変更例において、図８に示す隣接ブロック検出部１１ａは、符号化対象ＣＵの上下左右に隣接するブロックが符号化済みであるか否かを検出し、その検出結果に基づいてａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを処理順候補生成部１１ｂに出力する（図９参照）。

【0112】

処理順候補生成部１１ｂは、隣接ブロック検出部１１ａにより出力されたａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて、表２に示すように処理順候補を生成し、生成した処理順候補を処理順決定部１１ｃに出力する。ただし、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグにより選択可能な処理順は符号化装置１及び復号装置３で予め規定していれば、表２に示した例に限らない。

【0113】

【表2】

【0114】

具体的には、処理順候補生成部１１ｂは、符号化対象ＣＵが縦長の２つのＣＵに二分木分割される場合において、次のようにして処理順候補を生成する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０、２、４、６のいずれかである場合には、左右順スキャン及び逆左右順スキャンを処理順候補として生成し、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが１、３、５のいずれかである場合には、左右順スキャンのみを処理順候補として生成する。

【0115】

一方、処理順候補生成部１１ｂは、符号化対象ＣＵが横長の２つのＣＵに二分木分割される場合において、次のようにして処理順候補を生成する。処理順候補生成部１１ｂは、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０、２、４、６のいずれかである場合には、上下順スキャン及び上下逆順スキャンを処理順候補として生成し、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが１、３、５のいずれかである場合には、上下順スキャンのみを処理順候補として生成する。

【0116】

処理順決定部１１ｃは、処理順候補生成部１１ｂにより生成された処理順候補の中から、どのスキャン順を適用するかを決定し、決定したスキャン順を符号化処理順符号化部１５１に出力する。

【0117】

符号化処理順符号化部１５１は、処理順候補生成部１１ｂの出力した処理順候補に基づいて、符号化処理順決定部１１（処理順決定部１１ｃ）の決定したスキャン順をエントロピー符号化する。

【0118】

具体的には、処理順候補生成部１１ｂが出力した処理順候補が２種類であった場合には、符号化処理順符号化部１５１は、順スキャンであるか否かを示すフラグｓｃａｎ＿ｆｌａｇをエントロピー符号化する。分割した符号化対象ＣＵの符号化処理順が順スキャンである場合には、符号化処理順符号化部１５１は、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇを１としてエントロピー符号化し処理を終了する。一方、分割した符号化対象ＣＵの符号化処理順が順スキャンでない場合には（逆順スキャンである場合には）、符号化処理順符号化部１５１は、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇを０としてエントロピー符号化し処理を終了する。

【0119】

一方、処理順候補生成部１１ｂが出力した処理順候補が１種類であった場合には、適用するスキャン順を示すフラグを伝送する必要がないため、符号化処理順符号化部１５１は、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇをエントロピー符号化することなく処理を終了する。

【0120】

本変更例に係る復号装置３において、図１０に示す隣接ブロック検出部３１１ａは、復号対象ＣＵの上下左右に位置するブロックが復号済みであるか否かを検出し、その検出結果に基づいてａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを処理順候補生成部３１１ｂに出力する（図９参照）。

【0121】

処理順候補生成部３１１ｂは、隣接ブロック検出部３１１ａにより出力されたａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）に対して選択可能なスキャン順の候補である処理順候補を生成する（表２参照）。

【0122】

処理順決定部３１１ｃは、処理順候補生成部３１１ｂにより生成された処理順候補と、符号化装置１から伝送されたフラグ情報とに基づいて、処理順候補の中からどのスキャン順を適用するかを決定する。

【0123】

具体的には、処理順候補生成部３１１ｂが出力した処理順候補が２種類であった場合、処理順決定部３１１ｃは、順スキャンであるか否かを示すフラグｓｃａｎ＿ｆｌａｇを復号する。処理順決定部３１１ｃは、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇが１である場合には、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）のスキャン順が順スキャンであると決定し、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇが０である場合には、分割された復号対象ＣＵ（子ＣＵ）のスキャン順が逆順スキャンであると決定する。

【0124】

一方、処理順候補生成部３１１ｂが出力した処理順候補が１種類であった場合には、処理順決定部３１１ｃは、ｓｃａｎ＿ｆｌａｇを復号することなく処理を終了する。

【0125】

本変更例に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、符号化装置１によって、周囲のブロックが符号化済みであるか否かの情報に基づい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、伝送するスキャン順の情報量及び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。

【0126】

（第３の実施形態）
以下、図１１乃至図１３、表３を参照して、本発明の第３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３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。

【0127】

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四分木分割によりＣＵに分割して符号化する。

【0128】

上述の第２の実施形態では、処理順候補生成部１１ｂが、四分木分割されたＣＵについて、上下左右に隣接するブロックが符号化済みであるか否かに応じて、Ｚスキャン、逆Ｚスキャン、及びＮスキャンの３種類のスキャン順のうち、どのスキャン順を選択可能かを表す処理順候補を生成し、処理順決定部１１ｃが、生成された処理順候補のうち、どのスキャン順を適用するかを決定し、イントラ予測モード候補生成部１２が、決定されたスキャン順に基づいて、分割された各ＣＵ（子ＣＵ）に適用可能なイントラ予測モード候補を決定していた。

【0129】

一方、本実施形態に係る符号化装置１は、四分木分割された各ＣＵについて、上下左右に隣接する各ブロックが符号化済みであるか否かの情報と、適用されるスキャン順とに基づいて、分割された各ＣＵに適用可能なイントラ予測モードの候補を決定する。

【0130】

具体的には、本実施形態に係る符号化装置１において、イントラ予測モード候補生成部１２は、図１１に示すように、隣接ブロック検出部１２ａと、子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂとを具備している。

【0131】

隣接ブロック検出部１２ａは、上述の第２の実施形態の隣接ブロック検出部１１ａと同様の処理を行う。ただし、第２の実施形態における隣接ブロック検出部１１ａは、符号化対象ＣＵの上下左右に位置するブロックが符号化済みであるか否かを示すａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを出力するのに対し、本実施形態における隣接ブロック検出部１２ａは、当該ＣＵがさらに四分木分割された各ＣＵ（子ＣＵ）に対して隣接ブロックが符号化済みであるか否かを示すａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを出力する。

【0132】

子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、当該符号化対象ＣＵがさらに四分木分割される場合に、分割された各子ＣＵが選択可能なイントラ予測モード候補を、適用するスキャン順及び隣接ブロック検出部１２ａから入力されたａｖａｉａｌｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて生成する。

【0133】

ここで、子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂの動作について、図４、図１２及び表３を用いて説明する。

【0134】

ＨＥＶＣでは、図４に示すようにイントラ予測の方向予測として左下方向から右上方向をモード２からモード３４までの計３３モードに割り当てる。第１の実施形態では、かかる計３３モードをカテゴリＡ、Ｂ、Ｃの計３つのカテゴリに分類し、符号化処理順決定部１１により決定されたスキャン順に応じて、Ａ、Ｂ、Ｃのうち少なくとも１カテゴリ以上に対応するイントラ予測モード、及びＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、適用可能なイントラ予測モード候補として生成する。

【0135】

一方、本実施形態に係る子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、Ａカテゴリ、Ｂカテゴリ、Ｃカテゴリに加えて、図１２（ａ）に示すような左上方向から右下方向までを時計回りに計３３モードに割り当てるＦｌｉｐＬＲカテゴリ、及び図１２（ｂ）に示すような左上から右下方向までを半時計回りに計３３モード割り当てるＦｌｉｐＵＤカテゴリのうち、少なくとも１カテゴリ以上に対応するイントラ予測モード、及びＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードを、適用可能なイントラ予測モード候補として生成する。

【0136】

なお、ＦｌｉｐＬＲカテゴリ及びＦｌｉｐＵＤカテゴリでは、ＨＥＶＣで適用可能な予測方向とモード数は同一であるが、予測方向は異なっている。予測する方向を表すイントラ予測モードは符号化装置１及び復号装置３で予め規定していればどのように割り当てても良い。

【0137】

具体的には、子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、当該符号化対象ＣＵがさらに四分木分割される場合に、分割された各子ＣＵが選択可能なイントラ予測モード候補を、隣接ブロック検出部１２ａから入力された子ＣＵのａｖａｉａｌｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグ及び符号化処理順決定部１１が決定した当該ＣＵのスキャン順に基づいて、予め規定するカテゴリに対応するイントラ予測モード群及びＤＣモード及びＰｌａｎａｒモードをイントラ予測モード候補として生成する。

【0138】

表３に示すように、当該ＣＵを四分木分割した場合は、子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、分割された子ＣＵのスキャン順及び、分割された子ＣＵそれぞれの上下左右に隣接するブロックが復号済みであるか否かに応じて、各子ＣＵに対して適用可能なイントラ予測モード候補を生成する。

【0139】

【表3】

【0140】

例えば、表３内において、適用可能なイントラ予測モード候補のカテゴリ記載に「Ｂ、Ｃ」と記載されている場合には、カテゴリＢ及びカテゴリＣに含まれるイントラ予測モード、ＤＣモード、Ｐｌａｎａｒモードによりイントラ予測モード候補が構成される。また、「ＦｌｉｐＬＲ」と記載されている場合には、左上方向から右下方向までを時計回りに計３３モードに割り当てる予測方向のイントラ予測モード、ＤＣモード、Ｐｌａｎａｒモードによりイントラ予測モード候補が構成される。

【0141】

なお、表３内の「－」の記載のような状態のＣＵは存在しないことを示している。例えば、当該ＣＵを四分木分割する場合であって、分割された子ＣＵを逆Ｚスキャン順に符号化処理する場合には、分割された子ＣＵのうち、下側に位置する２つの子ＣＵは上側に隣接するブロックは必ず符号化済みでないため、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０となる可能性はない。また、上側に位置する２つの子ＣＵは下側に隣接するブロックが必ず符号化済みであるためａｖａｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０となる可能性はない。

【0142】

また、本実施形態に係る復号装置３において、イントラ予測モード候補生成部３２は、符号化装置１のイントラ予測モード候補生成部１２と同様に構成される。具体的には、イントラ予測モード候補生成部３２は、図１３に示すように、隣接ブロック検出部３２ａと、子ＣＵイントラモード候補生成部３２ｂとを具備している。

【0143】

隣接ブロック検出部３２ａは、復号対象ＣＵがさらに四分木分割された各ＣＵ（子ＣＵ）に対して隣接ブロックが復号済みであるか否かを示すａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを出力する。

【0144】

子ＣＵイントラモード候補生成部３２ｂは、当該復号対象ＣＵがさらに四分木分割される場合に、分割された各子ＣＵが選択可能なイントラ予測モード候補を、適用するスキャン順及び隣接ブロック検出部３２ａから入力されたａｖａｉａｌｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて生成する（表３参照）。

【0145】

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によって周囲のブロックが符号化済みであるか否かの情報に基づいてスキャン順及び適用可能なイントラ予測モード候補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、伝送するスキャン順の情報量及び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。

【0146】

（第３の実施形態の変更例）
以下、表４を参照して、本発明の第３の実施形態の変更例に係る符号化装置１及び復号装置３について、上述の第３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。

【0147】

本変更例に係る符号化装置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。

【0148】

上述の第３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、本変更例では、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。

【0149】

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。

【0150】

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。

【0151】

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。

【0152】

本変更例において、図１０に示す隣接ブロック検出部１２ａは、符号化対象ＣＵがさらに二分木分割された各ＣＵ（子ＣＵ）に対して隣接ブロックが符号化済みであるか否かを示すａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを出力する。

【0153】

子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、当該符号化対象ＣＵがさらに二分木分割される場合に、分割された各子ＣＵが選択可能なイントラ予測モード候補を、適用するスキャン順及び隣接ブロック検出部１２ａから入力されたａｖａｉａｌｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて生成する。

【0154】

表４に示すように、当該ＣＵを二分木分割した場合は、子ＣＵイントラモード候補生成部１２ｂは、分割された子ＣＵのスキャン順及び、分割された子ＣＵそれぞれの上下左右に隣接するブロックが復号済みであるか否かに応じて、各子ＣＵに対して適用可能なイントラ予測モード候補を生成する。

【0155】

【表4】

【0156】

例えば、表４内において、適用可能なイントラ予測モード候補のカテゴリ記載に「Ｂ、Ｃ」と記載されている場合には、カテゴリＢ及びカテゴリＣに含まれるイントラ予測モード、及びＤＣモード、Ｐｌａｎａｒモードによりイントラ予測モード候補が構成される。また、「ＦｌｉｐＬＲ」と記載されている場合には、左上方向から右下方向までを時計回りに計３３モードに割り当てる予測方向のイントラ予測モード、及びＤＣモード、Ｐｌａｎａｒモードによりイントラ予測モード候補は構成される。

【0157】

なお、表Ｙ内の「－」の記載のような状態のＣＵは存在しないことを示している。例えば、当該ＣＵを２つの横長ＣＵに二分木分割する場合に、分割された子ＣＵを上下逆順スキャン順に符号化処理する場合には、分割された子ＣＵのうち、下側に位置する子ＣＵは上側に隣接するブロックは必ず符号化済みでないため、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０となる可能性はなく、また、上側に位置する子ＣＵは下側に隣接するブロックが必ず符号化済みであるためａｖａｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグが０となる可能性はない。

【0158】

また、本変更例に係る復号装置３において、図１３に示す隣接ブロック検出部３２ａは、復号対象ＣＵがさらに二分木分割された各ＣＵ（子ＣＵ）に対して隣接ブロックが復号済みであるか否かを示すａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグを出力する。

【0159】

子ＣＵイントラモード候補生成部３２ｂは、当該復号対象ＣＵがさらに二分木分割される場合に、分割された各子ＣＵが選択可能なイントラ予測モード候補を、適用するスキャン順及び隣接ブロック検出部３２ａから入力されたａｖａｉａｌｂｌｅ＿ｂｌｏｃｋフラグに基づいて生成する（表４参照）。

【0160】

本変更例に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、符号化装置１によって周囲のブロックが符号化済みであるか否かの情報に基づいてスキャン順及び適用可能なイントラ予測モード候補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、伝送するスキャン順の情報量及び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。

【0161】

（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。

【0162】

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。

【0163】

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。

【0164】

本願は、日本国特許第２０１８－１５４２４９号（２０１８年８月２０日出願）の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。

【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】