特表 2024-520116 イントラ予測方法及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-21

(54)【発明の名称】イントラ予測方法及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/105 20140101AFI20240514BHJP

   H04N 19/186 20140101ALI20240514BHJP

   H04N 19/593 20140101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

H04N19/105

H04N19/186

H04N19/593

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023573653

(86)(22)【出願日】2022-06-03

(85)【翻訳文提出日】2023-11-29

(86)【国際出願番号】 KR2022007948

(87)【国際公開番号】W WO2022260374

(87)【国際公開日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】10-2021-0073659

(32)【優先日】2021-06-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0067918

(32)【優先日】2022-06-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512297583

【氏名又は名称】ヒョンダイ モーター カンパニー

(71)【出願人】

【識別番号】512297594

【氏名又は名称】キア コーポレーション

(71)【出願人】

【識別番号】517066191

【氏名又は名称】リサーチ アンド ビジネス ファウンデーション ソンギュングァン ユニバーシティ

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＆ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ ＳＵＮＧＫＹＵＮＫＷＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ビョン ウ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ボン ユン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ジ ファン

(72)【発明者】

【氏名】パク，スン ウク

(72)【発明者】

【氏名】ホ，ジン

【テーマコード（参考）】

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C159MA04

5C159MA05

5C159MA21

5C159MC11

5C159ME01

5C159PP16

5C159TA25

5C159TA31

5C159TA33

5C159TB08

5C159TC27

5C159TC42

5C159UA02

5C159UA05

5C159UA16

(57)【要約】

【課題】ＣＣＬＭ予測に従って現在クロマブロックの第１の予測子を生成し、現在クロマブロックの周辺画素に基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を追加で生成した後、第１の予測子と第２の予測子を加重結合するビデオ符号化方法及び装置を提供する。
【解決手段】改善されたクロスコンポーネント線形モデル予測を利用するビデオ符号化方法及び装置に関する発明として、本実施例は、現在クロマブロックのイントラ予測において、ＣＣＬＭ予測によって現在クロマブロックの第１の予測子を生成し、現在クロマブロックの周辺画素に基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を追加で生成した後、第１の予測子と第２の予測子を加重結合する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピューティング装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、
前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得するステップと、
ここで前記クロスコンポーネント予測は前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、
前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推するステップと、
前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、
前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、
を含むことを特徴とする、イントラ予測方法。

【請求項2】

前記代表モードを類推するステップは、
前記現在クロマブロックの周辺画素のうち、特定位置にある周辺画素を含むブロックの予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項3】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項4】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックの予測モードのうち、ブロック面積をベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項5】

前記代表モードを類推するステップは、
前記現在クロマブロックの各周辺画素が含まれたブロックの予測モードをベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項6】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックのうち、アスペクト比が前記現在クロマブロックと同じ、もしくは最も類似するブロックの予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項7】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックと前記隣接ブロックとの関連性に基づいて周辺画素関連度を生成した後、前記周辺画素関連度を前記第２の予測子の加重値に設定し、１から前記周辺画素関連度を減算した値を前記第１の予測子の加重値に設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項8】

前記加重値を誘導するステップは、
前記隣接ブロックのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定して前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項9】

前記加重値を誘導するステップは、
前記隣接ブロックのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定して前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項10】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックが前記隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックが前記現在クロマブロックに隣接する辺の長さの比率に基づいて前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項11】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックと前記対応ルマ領域に含まれたブロックとの間の関連性に基づいてルマ画素関連度を生成した後、前記ルマ画素関連度を前記第２の予測子の加重値に設定し、１から前記ルマ画素関連度を減算した値を前記第１の予測子の加重値に設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項12】

前記加重値を誘導するステップは、
前記対応ルマ領域に含まれたブロックのうち、前記代表モードを用いるブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定して前記ルマ画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項１１に記載のイントラ予測方法。

【請求項13】

前記加重値を誘導するステップは、
前記対応ルマ領域に含まれたブロックのうち、前記代表モードを用いるブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定して前記ルマ画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項１１に記載のイントラ予測方法。

【請求項14】

前記加重値を誘導するステップは、
前記イントラ予測子の画素を複数のグループにグループ化した後、各グループに対して前記加重値を設定し、前記第２の予測子内画素に対して前記第２の予測子の生成時に使用した周辺画素との距離が近くなるにつれて前記第２の予測子内画素が含まれたグループの加重値が増加することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項15】

コンピューティング装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、
前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測モードを獲得するステップと、
前記イントラ予測モードに基づいてイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、
前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のために予め設定されたクロスコンポーネントモードで代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を設定するステップと、
ここで、前記クロスコンポーネント予測は前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記代表モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、
前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、
を含むことを特徴とする、イントラ予測方法。

【請求項16】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックと隣接ブロックとの関連性に基づいて周辺画素関連度を生成した後、前記周辺画素関連度を前記第２の予測子の加重値に設定し、１から前記周辺画素関連度を減算した値を前記第１の予測子の加重値に設定することを特徴とする、請求項１５に記載のイントラ予測方法。

【請求項17】

前記加重値を誘導するステップは、
前記隣接ブロックのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定して前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項１６に記載のイントラ予測方法。

【請求項18】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックが前記隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックが前記現在クロマブロックに隣接する辺の長さの比率に基づいて前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項１６に記載のイントラ予測方法。

【請求項19】

前記加重値を誘導するステップは、
前記イントラ予測子の画素を複数のグループにグループ化した後、各グループに対して前記加重値を設定し、前記第１の予測子内画素に対して前記第１の予測子の生成時に使用した周辺画素との距離が近くなるにつれて第１の予測子内画素が含まれたグループの加重値が増加することを特徴とする、請求項１５に記載のイントラ予測方法。

【請求項20】

現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得する入力器と、
ここで、前記クロスコンポーネント予測は、前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成する第１の予測子生成器と、
前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推した後、前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成する第２の予測子生成器及び、前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導した後、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成する加重和器と、
を含むことを特徴とする、イントラ予測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改良されたクロスコンポーネント線形モデル（ＣＣＬＭ、Ｃｒｏｓｓ－Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｄｅｌ）予測を利用するビデオ符号化方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

以下に記述される内容は、単に本発明に関連する背景情報のみを提供するだけで従来技術を構成するものではない。

【0003】

ビデオデータは音声データや静止画データなどに比べて多くのデータ量を有するため、圧縮のための処理なしにそれ自体を保存又は伝送するためにはメモリを含む多くのハードウェアリソースを必要とする。

【0004】

したがって、通常、ビデオデータを保存又は伝送する際には、符号化器を用いてビデオデータを圧縮して保存又は伝送し、復号化器では圧縮されたビデオデータを受信して圧縮を解除して再生する。このようなビデオ圧縮技術としては、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）などをはじめ、ＨＥＶＣに比べて約３０％以上の符号化効率を向上させたＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）が存在する。

【0005】

しかし、映像のサイズ及び解像度、フレームレートが徐々に増加しており、これに伴い符号化すべきデータ量も増加しているため、従来の圧縮技術よりも符号化効率が良く画質改善効果も高い新たな圧縮技術が求められている。

【0006】

一般に、符号化対象画像は、いろんな形状とサイズのコーディングユニット（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割（ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）された後、ＣＵ単位で符号化される。ツリー構造は、そのようなＣＵ単位の分割を規定する情報を表し、画像の分割形態を指示するために符号化器から復号化器に伝達される。ＣＵに分割する際、ルマ映像とクロマ画像はそれぞれ独立的に分割される。あるいは、ルマ信号とクロマ信号が同じ構造のＣＵに分割される。このとき、ルマ信号とクロマ信号が互いに異なる分割構造を有する技術をＣＳＴ（Ｃｈｒｏｍａ Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｔｒｅｅ）技術又は二重ツリー（ｄｕａｌ ｔｒｅｅ）技術という。ＣＳＴ技術が使用される場合、クロマブロックはルマブロックとは異なる分割方法を有する。また、ルマ信号とクロマ信号が互いに同一の分割構造を有する技術を単一ツリー（ｓｉｎｇｌｅ ｔｒｅｅ）技術という。単一ツリー技術が用いられる場合、クロマブロックはルマブロックと同じ分割方法を有する。

【0007】

一方、クロマ信号の画素とそれに対応するルマ信号の画素との間には線形的関係が存在する。したがって、このような線形関係に基づいてルマ信号の画素からクロマ信号のイントラ予測子を生成することができる従来技術として、ＣＣＬＭ（Ｃｒｏｓｓ－Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｄｅｌ）予測が存在する。現在クロマブロックのイントラ予測のために、ＣＣＬＭ予測は、まず、ルマ映像内で現在クロマブロックに対応するルマ領域を確定する。その後、ＣＣＬＭ予測は、現在クロマブロックの周辺画素ラインにある画素と対応するルマ画素間の線形モデルを導出する。最終的に、ＣＣＬＭ予測は導出された線形モデルを用いて対応ルマ領域の画素値から現在クロマブロックの予測子（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）を生成する。

【0008】

ＣＣＬＭ予測では、上述したように、線形モデルの誘導のために現在クロマブロックの周辺画素が用いられるが、予測子の生成時には周辺画素が利用されないという問題が存在する。したがって、現在クロマブロックのイントラ予測時に画質改善及び符号化効率の向上のために、ＣＣＬＭ予測を活用するにあたり、現在クロマブロックの周辺画素を追加で利用する方法が考慮される必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、現在クロマブロックのイントラ予測におけるＣＣＬＭ（Ｃｒｏｓｓ－Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｄｅｌ）予測の予測性能を改善するために、ＣＣＬＭ予測に従って現在クロマブロックの第１の予測子を生成し、現在クロマブロックの周辺画素に基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を追加で生成した後、第１の予測子と第２の予測子を加重結合するビデオ符号化方法及び装置を提供することに目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の実施例によると、コンピューティング装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得するステップ‐ここで、前記クロスコンポーネント予測は、前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する‐と、前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を推定するステップと、前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和し、前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、を含むことを特徴とする、イントラ予測方法を提供する。

【0011】

本発明の別の実施例によると、コンピューティング装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測モードを獲得するステップと、前記イントラ予測モードに基づいてイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のために予め設定されたクロスコンポーネントモードで代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を設定するステップ‐ここで、前記クロスコンポーネント予測は、前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する‐と、前記代表モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和し、前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、を含むことを特徴とする、イントラ予測方法を提供する。

【0012】

本発明の他の実施例によると、現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得する入力器‐ここで、前記クロスコンポーネント予測は、前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する‐と、前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成する第１の予測子生成器と、前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推した後、前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成する第２の予測子生成器、及び、前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導した後、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和し、前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成する加重和器と、を含むことを特徴とする、イントラ予測装置を提供する。

【発明の効果】

【0013】

以上で説明したように、本実施例によると、現在クロマブロックのイントラ予測において、ＣＣＬＭ予測に従って現在クロマブロックの第１の予測子を生成し、現在クロマブロックの周辺画素に基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を追加で生成した後、第１の予測子と第２の予測子を加重結合するビデオ符号化方法及び装置を提供することで、ＣＣＬＭ予測の予測性能を改善することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の技術を具現できる映像符号化装置に関する例示的なブロック図である。

【図2】ＱＴＢＴＴＴ構造を用いてブロックを分割する方法を説明するための図である。

【図3a】広角イントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードを示す図である。

【図3b】広角イントラ予測モードを含む複数のイントラ予測モードを示す図である。

【図4】現在ブロックの周辺ブロックに関する例示図である。

【図5】本発明の技術を具現できる映像復号化装置の例示的なブロック図である。

【図6】ＣＣＬＭ予測のために参照する周辺画素を示す例示図である。

【図7】クロマチャネルのイントラ予測で用いられる情報を示す例示図である。

【図8】本発明の一実施例に係る、クロマブロックのイントラ予測を遂行するイントラ予測部を示す例示図である。

【図9】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの周辺画素のうちの特定の位置にある周辺画素を示す例示図である。

【図10】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図11】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図12】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図13】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図14】現在クロマブロックの周辺画素を示す例示図である。

【図15】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックにすぐ隣接する周辺画素ラインを示す例示図である。

【図16】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックにすぐ隣接する周辺画素ラインを示す例示図である。

【図17】本発明の別の実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図18】本発明の別の実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図19】本発明の一実施例に係る現在クロマブロックのイントラ予測方法を示すフローチャートである。

【図20】本発明の一実施例に係る、対応ルマ領域内画素のうちの特定の位置にある画素を示す例示図である。

【図21】本発明の一実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図22】本発明の一実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図23】本発明の一実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図24】本発明の一実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図25】本発明の別の実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図26】本発明の別の実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図27】本発明の別の実施例に係る、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図28】本発明の他の実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図29】本発明の他の実施例に係る、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードを示す例示図である。

【図30】本発明の一実施例に係る、現在クロマブロックの予測子内画素に関するグループ化方法を示す例示図である。

【図31】本発明の一実施例に係る、第１の予測子と第２の予測子の加重値を示す例示図である。

【図32】本発明の他の実施例に係る、現在クロマブロックの予測子内画素に関するグループ化方法を示す例示図である。

【図33】本発明の他の実施例に係る、現在クロマブロックの予測子内画素に関するグループ化方法を示す例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施例を例示的な図面を参照して詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面に表示されても可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意されたい。なお、本実施例を説明するにあたり、関連された公知の構成又は機能についての具体的な説明が本実施例の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳しい説明は省く。

【0016】

図１は、本発明の技術を具現することができる映像符号化装置についての例示的なブロック図である。以下では、図１の図示を参照して映像符号化装置とこの装置の下位構成について説明する。

【0017】

映像符号化装置は、ピクチャ分割部１１０、予測部１２０、減算器１３０、変換部１４０、量子化部１４５、並べ替え部１５０、エントロピー符号化部１５５、 逆量子化部１６０、逆変換部１６５、加算器１７０、ループフィルタ部１８０、及びメモリ１９０を含むように構成される。

【0018】

映像符号化装置の各構成要素は、ハードウェア又はソフトウェアで具現されてもよく、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで具現されてもよい。さらに、各構成要素の機能がソフトウェアで具現され、マイクロプロセッサが各構成要素に対応するソフトウェアの機能を実行するように具現されてもよい。

【0019】

１つの映像（ビデオ）は、複数のピクチャを含む１つ以上のシーケンスで構成される。各ピクチャは複数の領域に分割され、各領域ごとに符号化が遂行される。例えば、１つのピクチャは、１つ以上のタイル（Ｔｉｌｅ）又は／及びスライス（Ｓｌｉｃｅ）に分割される。ここで、１つ以上のタイルをタイルグループ（Ｔｉｌｅ Ｇｒｏｕｐ）として定義する。各タイル又は／及びスライスは、１つ以上のＣＴＵ（Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ）に分割される。そして、各ＣＴＵはツリー構造によって１つ以上のＣＵ（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に分割される。各ＣＵに適用される情報はＣＵのシンタックスとして符号化され、１つのＣＴＵに含まれるＣＵに共通に適用される情報はＣＴＵのシンタックスとして符号化される。さらに、１つのスライス内のすべてのブロックに共通に適用される情報はスライスヘッダのシンタックスとして符号化され、１つ以上のピクチャを構成するすべてのブロックに適用される情報はピクチャパラメータセット（ＰＰＳ、Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）あるいはピクチャ ヘッダに符号化される。さらに、複数のピクチャが共通に参照する情報は、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に符号化される。そして、１つ以上のＳＰＳが共通に参照する情報は、ビデオパラメータセット（ＶＰＳ、Ｖｉｄｅｏ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に符号化される。さらに、１つのタイル又はタイルグループに共通に適用される情報は、タイル又はタイルグループヘッダのシンタックスとして符号化されてもよい。ＳＰＳ、ＰＰＳ、スライスヘッダ、タイル又はタイルグループヘッダに含まれるシンタックスは、上位水準（ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ）のシンタックスと称する。

【0020】

ピクチャ分割部１１０は、ＣＴＵ（Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ）のサイズを決定する。ＣＴＵのサイズに関する情報（ＣＴＵ ｓｉｚｅ）は、ＳＰＳ又はＰＰＳのシンタックスとして符号化されて映像復号化装置に伝達される。

【0021】

ピクチャ分割部１１０は、映像を構成する各ピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ）を予め決定されたサイズを有する複数のＣＴＵ（Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ）に分割した以降に、ツリー構造（ｔｒｅｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を用いてＣＴＵ を繰り返し（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）分割する。ツリー構造におけるリーフノード（ｌｅａｆ ｎｏｄｅ）が符号化の基本単位であるＣＵ（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ）となる。

【0022】

ツリー構造では、上位ノード（あるいは親ノード）が同じサイズの４つの下位ノード（あるいは子ノード）に分割されるクワッドツリー（Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ、ＱＴ）、又は上位ノードが２つの下位ノードに分割されるバイナリツリー（Ｂｉｎａｒｙ Ｔｒｅｅ、ＢＴ）、又は上位ノードが１：２：１の比率で３つの下位ノードに分割されるターナリーツリー（Ｔｅｒｎａｒｙ Ｔｒｅｅ、ＴＴ）、又はこれらのＱＴ構造、ＢＴ構造、及びＴＴ構造のうちの２つ以上を混用した構造である。例えば、ＱＴＢＴ（Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ ｐｌｕｓ Ｂｉｎａｒｙ Ｔｒｅｅ）構造が用いられてもよく、あるいはＱＴＢＴＴＴ（Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ ｐｌｕｓ Ｂｉｎａｒｙ Ｔｒｅｅ Ｔｅｒｎａｒｙ Ｔｒｅｅ）構造が用いられてもよい。ここで、ＢＴＴＴを合わせてＭＴＴ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｔｙｐｅ Ｔｒｅｅ）と称される。

【0023】

図２は、ＱＴＢＴＴＴ構造を用いてブロックを分割する方法を説明するための図である。

【0024】

図２に図示するように、ＣＴＵは最初にＱＴ構造に分割される。クワッドツリー分割は、分割ブロック（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）のサイズがＱＴで許容されるリーフノードの最小ブロックサイズＭｉｎＱＴＳｉｚｅに到達するまで繰り返される。ＱＴ構造の各ノードが下位レイヤの４つのノードに分割されるか否かを指示す第１のフラグＱＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇは、エントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。ＱＴのリーフノードがＢＴで許容されるルートノードの最大ブロックサイズＭａｘＢＴＳｉｚｅよりも大きくない場合、ＢＴ構造又はＴＴ構造のうちのいずれか１つ以上にさらに分割される。ＢＴ構造及び／又はＴＴ構造では、複数の分割方向が存在する。例えば、該当ノードのブロックが横に分割される方向と縦に分割される方向の２つが存在する。図２に示すように、ＭＴＴ分割が開始されると、ノードが分割されたか否かを指示す第２のフラグｍｔｔ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇと、分割されたら追加的に分割方向（ｖｅｒｔｉｃａｌあるいはｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）を示すフラグ及び／又は分割タイプ（ＢｉｎａｒｙあるいはＴｅｒｎａｒｙ）を示すフラグがエントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。

【0025】

代替的に、各ノードが下位レイヤの４つのノードに分割されるか否かを指示す第１のフラグＱＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇを符号化する前に、そのノードが分割されるか否かを指示すＣＵ分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｃｕ＿ｆｌａｇが符号化されてもよい。ＣＵ分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｃｕ＿ｆｌａｇ値が分割されていないことを指示す場合、該当ノードのブロックが分割ツリー構造におけるリーフノード（ｌｅａｆ ｎｏｄｅ）となり、符号化の基本単位であるＣＵ（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ）となる。ＣＵ分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｃｕ＿ｆｌａｇ値が分割されることを指示す場合、映像符号化装置は、上述した方式で第１のフラグから符号化を開始する。

【0026】

ツリー構造の他の例示としてＱＴＢＴが使用される場合、該当ノードのブロックを同一サイズの２つのブロックに横に分割するタイプ（すなわち、ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）と縦に分割するタイプ（すなわち、ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）の２つが存在する。ＢＴ構造の各ノードが下位レイヤのブロックに分割されるか否かを指示す分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇ及び、分割されるタイプを指示す分割タイプ情報がエントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置に伝達される。一方、該当ノードのブロックを互いに非対称形態の２つのブロックに分割するタイプが追加でさらに存在してもよい。非対称形態には、該当ノードのブロックを１：３のサイズ比率を有する２つの長方形ブロックに分割する形態が含まれてもよく、あるいは該当ノードのブロックを対角線方向に分割する形態が含まれてもよい。

【0027】

ＣＵは、ＣＴＵからのＱＴＢＴ又はＱＴＢＴＴＴ分割に応じて様々なサイズを有する。以下では、符号化又は復号しようとするＣＵ（すなわち、ＱＴＢＴＴＴのリーフノード）に該当するブロックを「現在ブロック」と称する。ＱＴＢＴＴＴ分割の採用に応じ、現在ブロックの形状は正方形だけでなく長方形であってもよい。

【0028】

予測部１２０は、現在ブロックを予測して予測ブロックを生成する。予測部１２０は、イントラ予測部１２２とインター予測部１２４を含む。

【0029】

一般に、ピクチャ内の現在ブロックはそれぞれ予測的にコーディングされる。一般に、現在ブロックの予測は（現在ブロックを含むピクチャからのデータを使用する）イントラ予測技術又は（現在ブロックを含むピクチャ以前にコーディングされたピクチャからのデータを使用する）インター予測技術を使用して遂行される。インター予測は、一方向予測と双方向予測の両方を含む。

【0030】

イントラ予測部１２２は、現在ブロックが含まれた現在ピクチャ内で現在ブロックの周辺に位置するピクセル（参照ピクセル）を用いて現在ブロック内のピクセルを予測する。予測方向によって複数のイントラ予測モードが存在する。例えば、図３ａに見られるように、複数のイントラ予測モードは、プラナー（ｐｌａｎａｒ）モードとＤＣモードを含む２つの非方向性モードと６５個の方向性モードを含む。各予測モードによって使用する周辺ピクセルと演算式が異なるように定義される。

【0031】

長方形形状の現在ブロックに対する効率的な方向性予測のために、図３ｂに破線の矢印で図示された方向性モード（６７～８０番、－１～－１４番イントラ予測モード）が追加で使用される。これらは、「広角イントラ予測モード（ｗｉｄｅ ａｎｇｌｅ ｉｎｔｒａ－ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ）」と称される。図３ｂで矢印は、予測に使用される対応する参照サンプルを指すものであり、予測方向を示すものではない。予測方向は、矢印が指す方向と反対である。広角イントラ予測モードは、現在ブロックが長方形のときに追加のビット伝送なしに特定の方向性モードを反対方向で予測を遂行するモードである。このとき、広角イントラ予測モードのうちから、長方形の現在ブロックの幅と高さの比率により、現在ブロックに利用可能な一部の広角イントラ予測モードが決定される。例えば、４５度より小さい角度を有する広角イントラ予測モード（６７～８０番イントラ予測モード）は、現在ブロックが、高さが幅より小さい長方形の形態であるときに利用可能であり、－１３５度より大きい角度を有する広角イントラ予測モード（－１～－１４番イントラ予測モード）は、現在ブロックが、幅が高さよりも大きい長方形の形態であるときに利用可能である。

【0032】

イントラ予測部１２２は、現在ブロックを符号化するのに使用するイントラ予測モードを決定する。一部の例で、イントラ予測部１２２は、いろんなイントラ予測モードを使用して現在ブロックをエンコーディングし、テストされたモードから使用する適切なイントラ予測モードを選択してもよい。例えば、イントラ予測部１２２は、いろんなテストされたイントラ予測モードに対するビットレート歪み（ｒａｔｅ－ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）分析を用いてビットレート歪み値を計算し、テストされたモードの中で最善のビットレート歪み特徴を有するイントラ予測モードを選択してもよい。

【0033】

イントラ予測部１２２は、複数のイントラ予測モードの中から１つのイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モードによって決定される周辺ピクセル（参照ピクセル）と演算式を用いて現在ブロックを予測する。選択されたイントラ予測モードに関する情報は、エントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置に伝達される。

【0034】

インター予測部１２４は、動き補償プロセスを用いて現在ブロックに対する予測ブロックを生成する。インター予測部１２４は、現在ピクチャより先に符号化及び復号化された参照ピクチャ内で現在ブロックと最も類似したブロックを探索し、その探索されたブロックを用いて現在ブロックに対する予測ブロックを生成する。そして、現在ピクチャ内の現在ブロックと参照ピクチャ内の予測ブロックとの間の変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に該当する動きベクトル（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：ＭＶ）を生成する。一般に、動き推定はルマ（ｌｕｍａ）成分に対して遂行され、ルマ成分に基づいて計算された動きベクトルはルマ成分及びクロマ成分の両方に対して使用される。現在ブロックを予測するために使用された参照ピクチャに関する情報及び、動きベクトルに関する情報を含む動き情報は、エントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置に伝達される。

【0035】

インター予測部１２４は、予測の正確性を高めるために、参照ピクチャ又は参照ブロックに対する補間を遂行してもよい。すなわち、連続する２つの整数サンプル間のサブサンプルは、その２つの整数サンプルを含む連続された複数の整数サンプルにフィルタ係数を適用して補間される。補間された参照ピクチャに対して現在ブロックと最も類似したブロックを検索するステップを遂行すると、動きベクトルは整数サンプル単位の精度（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）ではなく小数単位の精度まで表現される。動きベクトルの精度又は解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、符号化しようとする対象領域、例えばスライス、タイル、ＣＴＵ、ＣＵなどの単位ごとに異なるように設定される。このような適応的動きベクトル解像度（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：ＡＭＶＲ）が適用される場合、各対象領域に適用する動きベクトル解像度に関する情報は、対象領域ごとにシグナリングされなければならない。例えば、対象領域がＣＵである場合、各ＣＵごとに適用された動きベクトル解像度に関する情報がシグナリングされる。動きベクトル解像度に関する情報は、後述する差分動きベクトルの精度を示す情報である。

【0036】

一方、インター予測部１２４は、双方向予測（ｂｉ－ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）を用いてインター予測を遂行する。双方向予測の場合、２つの参照ピクチャと、各参照ピクチャ内で現在ブロックと最も類似したブロック位置を表す２つの動きベクトルが用いられる。インター予測部１２４は、参照ピクチャリスト０（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０）及び参照ピクチャリスト１（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１）からそれぞれ第１の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャを選択し、各参照ピクチャ内で現在ブロックと類似したブロックを探索して第１の参照ブロックと第２の参照ブロックを生成する。そして、第１の参照ブロックと第２の参照ブロックを平均又は加重平均して現在ブロックに対する予測ブロックを生成する。そして、現在ブロックを予測するために使用した２つの参照ピクチャに関する情報及び、２つの動きベクトルに関する情報を含む動き情報を符号化部１５０に伝達する。ここで、参照ピクチャリスト０は、予め復元されたピクチャのうち、ディスプレイ順序で現在ピクチャ以前のピクチャで構成され、参照ピクチャリスト１は、予め復元されたピクチャのうち、ディスプレイ順序で現在ピクチャ以降のピクチャで構成される。しかしながら、必ずしもこれに限定されるわけではなく、ディスプレイ順序上で現在ピクチャ以降の既復元のピクチャが参照ピクチャリスト０に追加でさらに含まれてもよく、逆に現在ピクチャ以前の既復元のピクチャが参照ピクチャリスト１に追加でさらに含まれてもよい。

【0037】

動き情報を符号化するのに所要されるビット量を最小化するために多様な方法が用いられる。

【0038】

例えば、現在ブロックの参照ピクチャと動きベクトルが、周辺ブロックの参照ピクチャ及び動きベクトルと同一の場合には、その周辺ブロックを識別できる情報を符号化することで、現在ブロックの動き情報を映像復号化装置に伝達することができる。この方法を「マージモード（ｍｅｒｇｅ ｍｏｄｅ）」とする。

【0039】

マージモードで、インター予測部１２４は、現在ブロックの周辺ブロックから予め決定された個数のマージ候補ブロック（以下、「マージ候補」という）を選択する。

【0040】

マージ候補を誘導するための周辺ブロックとしては、図４に示されたように、現在ピクチャ内で現在ブロックに隣接する左側ブロックＡ０、左下段ブロックＡ１、上段ブロックＢ０、右上段ブロックＢ１、及び左上段ブロックＡ２のうちの全部又は一部が使用される。さらに、現在ブロックが位置する現在ピクチャではなく、参照ピクチャ（現在ブロックを予測するために使用された参照ピクチャと同一であってもよく異なってもよい）内に位置するブロックがマージ候補として使用されてもよい。例えば、参照ピクチャ内で現在ブロックと同一の位置にあるブロック（ｃｏ－ｌｏｃａｔｅｄ ｂｌｏｃｋ）又はその同一の位置のブロックに隣接するブロックがマージ候補として追加でさらに使用される。以上で記述された方法によって選定されたマージ候補の個数が予め設定された個数より小さいと、０ベクトルをマージ候補に追加する。

【0041】

インター予測部１２４は、このような周辺ブロックを用いて予め決定された個数のマージ候補を含むマージリストを構成する。マージリストに含まれたマージ候補の中から現在ブロックの動き情報として使用するマージ候補を選択し、選択された候補を識別するためのマージインデックス情報を生成する。生成されたマージインデックス情報は、符号化部１５０によって符号化されて映像復号化装置に伝達される。

【0042】

マージスキップ（ｍｅｒｇｅ ｓｋｉｐ）モードはマージモードの特別な場合であり、量子化を遂行した後、エントロピー符号化のための変換係数が全て零（ｚｅｒｏ）に近いとき、残差信号の伝送なしに周辺ブロック選択情報のみを伝送する。マージスキップモードを用いることで、動きの少ない映像、静止画、スクリーンコンテンツ映像などで相対的に高い符号化効率を達成することができる。

【0043】

以下、マージモードとマージスキップモードを総称し、マージ／スキップモードで表す。

【0044】

動き情報を符号化するためのまた別の方法は、ＡＭＶＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードである。

【0045】

ＡＭＶＰモードで、インター予測部１２４は、現在ブロックの周辺ブロックを用いて現在ブロックの動きベクトルに対する予測動きベクトル候補を誘導する。予測動きベクトル候補を誘導するために使用される周辺ブロックとしては、図４に図示された現在ピクチャ内で現在ブロックに隣接する左側ブロックＡ０、左下段ブロックＡ１、上段ブロックＢ０、右上段ブロックＢ１、及び左上段ブロックＡ２のうち、全部又は一部が用いられる。さらに、現在ブロックが位置する現在ピクチャではなく、参照ピクチャ（現在ブロックを予測するために使用された参照ピクチャと同じであってもよく異なってもよい）内に位置するブロックが、予測動きベクトル候補を誘導するために使用される周辺ブロックとして使用されてもよい。例えば、参照ピクチャ内で現在ブロックと同じ位置にあるブロック（ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ ｂｌｏｃｋ）、又はその同じ位置のブロックに隣接するブロックが使用される。以上で記述された方法によって動きベクトル候補の個数が予め設定された個数より小さいと、０ベクトルを動きベクトル候補に追加する。

【0046】

インター予測部１２４は、この周辺ブロックの動きベクトルを用いて予測動きベクトル候補を誘導し、予測動きベクトル候補を用いて現在ブロックの動きベクトルに対する予測動きベクトルを決定する。そして、現在ブロックの動きベクトルから予測動きベクトルを減算して差分動きベクトルを算出する。

【0047】

予測動きベクトルは、予測動きベクトル候補に予め定義された関数（例えば、中央値、平均値演算など）を適用して求める。この場合、映像復号化装置も予め定義された関数を知っている。また、予測動きベクトル候補を誘導するために使用する周辺ブロックは既に符号化及び復号化が完了されたブロックであるため、映像復号化装置もその周辺ブロックの動きベクトルも既に知っている。したがって、映像符号化装置は、予測動きベクトル候補を識別するための情報を符号化する必要がない。したがって、この場合には、差分動きベクトルに関する情報と、現在ブロックを予測するために使用した参照ピクチャに関する情報が符号化される。

【0048】

一方、予測動きベクトルは、予測動きベクトル候補のうちのいずれか１つを選択する方式で決定されてもよい。この場合には、差分動きベクトルに関する情報及び現在ブロックを予測するために使用した参照ピクチャに関する情報と共に、選択された予測動きベクトル候補を識別するための情報が追加で符号化される。

【0049】

減算器１３０は、現在ブロックからイントラ予測部１２２又はインター予測部１２４によって生成された予測ブロックを減算して残差ブロックを生成する。

【0050】

変換部１４０は、空間領域のピクセル値を有する残差ブロック内の残差信号を周波数ドメインの変換係数に変換する。変換部１４０は、残差ブロックの全体サイズを変換単位として使用して残差ブロック内の残差信号を変換してもよく、あるいは残差ブロックを複数個のサブブロックに分割してそのサブブロックを変換単位として使用して変換してもよい。あるいは、変換領域及び、非変換領域である２つのサブブロックに区分し、変換領域サブブロックのみを変換単位として使用して残差信号を変換してもよい。ここで、変換領域サブブロックは、横軸（又は縦軸）基準１：１のサイズ比率を有する２つの長方形ブロックのうちの１つである。この場合、サブブロックのみを変換したことを指示すフラグｃｕ＿ｓｂｔ＿ｆｌａｇ、方向性（ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）情報ｃｕ＿ｓｂｔ＿ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ＿ｆｌａｇ、及び／又は位置情報ｃｕ＿ｓｂｔ＿ｐｏｓ＿ｆｌａｇがエントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。また、変換領域サブブロックのサイズは、横軸（あるいは縦軸）基準１：３のサイズ比率を有し、このような場合、該当分割を区分するフラグｃｕ＿ｓｂｔ＿ｑｕａｄ＿ｆｌａｇが追加的にエントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。

【0051】

一方、変換部１４０は、残差ブロックに対して横方向と縦方向に個別に変換を遂行する。変換のために、様々なタイプの変換関数又は変換行列が用いられる。例えば、横方向変換と縦方向変換のための変換関数の対をＭＴＳ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｓｅｔ）と定義する。変換部１４０は、ＭＴＳのうち、変換効率が最も良い１つの変換関数対を選択し、横及び縦方向にそれぞれ残差ブロックを変換する。ＭＴＳのうちから選択された変換関数対に関する情報ｍｔｓ＿ｉｄｘは、エントロピー符号化部１５５によって符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。

【0052】

量子化部１４５は、変換部１４０から出力される変換係数を、量子化パラメータを用いて量子化し、量子化された変換係数をエントロピー符号化部１５５に出力する。量子化部１４５は、任意のブロックあるいはフレームに対し、変換なしに、関連された残差ブロックを直ちに量子化してもよい。量子化部１４５は、変換ブロック内の変換係数の位置に応じて互いに異なる量子化係数（スケーリング値）を適用してもよい。二次元に配置された量子化された変換係数に適用される量子化行列は符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。

【0053】

並べ替え部１５０は、量子化された残差値に対して係数値の並べ替えを遂行する。

【0054】

並べ替え部１５０は、係数走査（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｓｃａｎｎｉｎｇ）を用いて２次元の係数アレイを１次元の係数シーケンスに変更する。例えば、並べ替え部１５０では、千鳥状スキャン（ｚｉｇ－ｚａｇ ｓｃａｎ）又は対角線スキャン（ｄｉａｇｏｎａｌ ｓｃａｎ）を用いてＤＣ係数から高周波数領域の係数までスキャンして１次元の係数シーケンスを出力する。変換単位のサイズ及びイントラ予測モードによって千鳥状スキャンの代わりに２次元の係数アレイを列方向にスキャンする垂直スキャン、２次元のブロック形態係数を行方向にスキャンする水平スキャンが使用されてもよい。すなわち、変換単位のサイズ及びイントラ予測モードによって千鳥状スキャン、対角線スキャン、垂直方向スキャン、及び水平方向スキャンのうちから使用されるスキャン方法が決定されてもよい。

【0055】

エントロピー符号化部１５５は、ＣＡＢＡＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｅ）、指数ゴロム（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ Ｇｏｌｏｍｂ）などの様々な符号化方式を用い、並べ替え部１５０から出力された１次元の量子化された変換係数のシーケンスを符号化することによってビットストリームを生成する。

【0056】

また、エントロピー符号化部１５５は、ブロック分割に関連されたＣＴＵサイズ、ＣＵ分割フラグ、ＱＴ分割フラグ、ＭＴＴ分割タイプ、ＭＴＴ分割方向などの情報を符号化し、映像復号化装置が映像符号化装置と同様にブロックを分割できるようにする。また、エントロピー符号化部１５５は、現在ブロックがイントラ予測によって符号化されたか、それともインター予測によって符号化されたかの如何を指示す予測タイプに関する情報を符号化し、予測タイプによってイントラ予測情報（すなわち、イントラ予測モードに関する情報）又はインター予測情報（動き情報の符号化モード（マージモード又はＡＭＶＰモード）、マージモードの場合はマージインデックス、ＡＭＶＰモードの場合は参照ピクチャインデックス及び差分動きベクトルに関する情報）を符号化する。また、エントロピー符号化部１５５は、量子化に関連された情報、すなわち量子化パラメータに関する情報及び量子化行列に関する情報を符号化する。

【0057】

逆量子化部１６０は量子化部１４５から出力される量子化された変換係数を逆量子化して変換係数を生成する。逆変換部１６５は、逆量子化部１６０から出力される変換係数を周波数ドメインから空間ドメインに変換して残差ブロックを復元する。

【0058】

加算部１７０は、復元された残差ブロックと予測部１２０によって生成された予測ブロックを加算して現在ブロックを復元する。復元された現在ブロック内のピクセルは、次の順序のブロックをイントラ予測するときに参照ピクセルとして使用される。

【0059】

ループ（ｌｏｏｐ）フィルタ部１８０は、ブロックベースの予測及び変換／量子化によって発生するブロッキングアーチファクト（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）、リンギングアーチファクト（ｒｉｎｇｉｎｇ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）、ぼかしアーチファクト（ｂｌｕｒｒｉｎｇ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）等を減らすために復元されたピクセルに対するフィルタリングを遂行する。フィルタ部１８０は、インループ（ｉｎ－ｌｏｏｐ）フィルタとしてデブロックフィルタ１８２、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）フィルタ１８４、及びＡＬＦ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｌｏｏｐ Ｆｉｌｔｅｒ）１８６の全部又は一部を含む。

【0060】

デブロックフィルタ１８２は、ブロック単位の符号化／復号化によって発生するブロッキング現象（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｒｔｉｆａｃｔ）を除去するために復元されたブロック間の境界をフィルタリングし、ＳＡＯフィルタ１８４及びａｌｆ１８６は、 デブロックフィルタリングされた映像に対して追加のフィルタリングを遂行する。ＳＡＯフィルタ１８４及びａｌｆ１８６は、損失符号化（ｌｏｓｓｙ ｃｏｄｉｎｇ）によって発生する復元されたピクセルと元本ピクセルとの間の差を補償するために使用されるフィルタである。ＳＡＯフィルタ１８４は、ＣＴＵ単位でオフセットを適用することで、主観的な画質だけでなく符号化効率も向上させる。これに比べ、ＡＬＦ１８６はブロック単位のフィルタリングを遂行し、該当ブロックのエッジ及び変化量の程度を区分して異なるフィルタを適用して歪みを補償する。ＡＬＦに使用されるフィルタ係数に関する情報は符号化されて映像復号化装置にシグナリングされる。

【0061】

デブロックフィルタ１８２、ＳＡＯフィルタ１８４、及びＡＬＦ１８６を介してフィルタリングされた復元ブロックはメモリ１９０に保存される。あるピクチャ内のすべてのブロックが復元されると、復元されたピクチャは、後に符号化しようとするピクチャ内のブロックをインター予測するための参照ピクチャとして使用される。

【0062】

図５は、本発明の技術を具現することができる映像復号化装置の例示的なブロック図である。以下では、図５を参照して映像復号化装置とこの装置の下位構成について説明することにする。

【0063】

映像復号化装置は、エントロピー復号化部５１０、並べ替え部５１５、逆量子化部５２０、逆変換部５３０、予測部５４０、加算器５５０、ループフィルタ部５６０、及びメモリ５７０を含むように構成される。

【0064】

図１の映像符号化装置と同様に、映像復号化装置の各構成要素はハードウェア又はソフトウェアで具現されてもよく、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで具現されてもよい。さらに、各構成要素の機能がソフトウェアで具現され、マイクロプロセッサが各構成要素に対応するソフトウェアの機能を実行するように具現されてもよい。

【0065】

エントロピー復号化部５１０は、映像符号化装置によって生成されたビットストリームを復号化してブロック分割に関連された情報を抽出することで、復号化しようとする現在ブロックを決定し、現在ブロックを復元するために必要な予測情報と、残差信号に関する情報などを抽出する。

【0066】

エントロピー復号化部５１０は、ＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）又はＰＰＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）からＣＴＵサイズに関する情報を抽出してＣＴＵのサイズを決定し、ピクチャを決定されたサイズのＣＴＵに分割する。そして、ＣＴＵをツリー構造の最上位レイヤ、すなわちルートノードとして決定し、ＣＴＵに関する分割情報を抽出することで、ツリー構造を用いてＣＴＵを分割する。

【0067】

例えば、ＱＴＢＴＴＴ構造を用いてＣＴＵを分割する場合、まずＱＴの分割に関連された第１のフラグＱＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇを抽出して各ノードを下位レイヤの４つのノードに分割する。そして、ＱＴのリーフノードに該当するノードに対しては、ＭＴＴの分割に関連された第２のフラグＭＴＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇ及び分割方向（ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）及び／又は分割タイプ（ｂｉｎａｒｙ／ｔｅｒｎａｒｙ）情報を抽出して該当リーフノードをＭＴＴ構造に分割する。これにより、ＱＴのリーフノード以下の各ノードをＢＴ又はＴＴ構造に繰り返し（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）分割する。

【0068】

また他の例として、ＱＴＢＴＴＴ構造を用いてＣＴＵを分割する場合、まずＣＵの分割可否を指示すＣＵ分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｃｕ＿ｆｌａｇを抽出し、該当ブロックが分割された場合、第１のフラグＱＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇを抽出してもよい。分割の過程で、各ノードは、０回以上の繰り返しのＱＴ分割後に０回以上の繰り返しのＭＴＴ分割が発生する。例えば、ＣＴＵはすぐにＭＴＴ分割が発生してもよく、逆に複数回のＱＴ分割のみが発生してもよい。

【0069】

別の例として、ＱＴＢＴ構造を用いてＣＴＵを分割する場合、ＱＴの分割に関連された第１のフラグＱＴ＿ｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇを抽出して各ノードを下位レイヤの４つのノードに分割する。そして、ＱＴのリーフノードに該当するノードに対しては、ＢＴでさらに分割されるか否かを指示す分割フラグｓｐｌｉｔ＿ｆｌａｇ及び分割方向情報を抽出する。

【0070】

一方、エントロピー復号化部５１０は、ツリー構造の分割を用いて復号化しようとする現在ブロックを決定すると、現在ブロックがイントラ予測されたかそれともインター予測されたかを指示す予測タイプに関する情報を抽出する。予測タイプ情報がイントラ予測を指示す場合、エントロピー復号化部５１０は、現在ブロックのイントラ予測情報（イントラ予測モード）に関するシンタックス要素を抽出する。予測タイプ情報がインター予測を指示す場合、エントロピー復号化部５１０は、インター予測情報に関するシンタックス要素、すなわち、動きベクトル及び、その動きベクトルが参照する参照ピクチャを表す情報を抽出する。

【0071】

また、エントロピー復号化部５１０は、量子化関連の情報、及び残差信号に関する情報として現在ブロックの量子化された変換係数に関する情報を抽出する。

【0072】

並べ替え部５１５は、映像符号化装置によって遂行された係数走査順序の逆順で、エントロピー復号化部５１０でエントロピー復号化された１次元の量子化された変換係数のシーケンスを再び２次元の係数アレイ（すなわち、ブロック）に変更することができる。

【0073】

逆量子化部５２０は、量子化された変換係数を逆量子化し、量子化パラメータを用いて量子化された変換係数を逆量子化する。逆量子化部５２０は、二次元に配列された量子化された変換係数に対して互いに異なる量子化係数（スケーリング値）を適用してもよい。逆量子化部５２０は、映像符号化装置から量子化係数（スケーリング値）の行列を量子化された変換係数の２次元アレイに適用して逆量子化を遂行する。

【0074】

逆変換部５３０は、逆量子化された変換係数を周波数ドメインから空間ドメインに逆変換して残差信号を復元することで、現在ブロックに対する残差ブロックを生成する。

【0075】

また、逆変換部５３０は、変換ブロックの一部領域（サブブロック）のみ逆変換する場合、変換ブロックのサブブロックのみを変換したことを指示すフラグｃｕ＿ｓｂｔ＿ｆｌａｇ、サブブロックの方向性（ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）情報ｃｕ＿ｓｂｔ＿ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ＿ ｆｌａｇ及び／又はサブブロックの位置情報ｃｕ＿ｓｂｔ＿ｐｏｓ＿ｆｌａｇを抽出し、該当サブブロックの変換係数を周波数ドメインから空間ドメインに逆変換することによって残差信号を復元し、逆変換されない領域に対しては残差信号で「０」値を満たすことによって現在ブロックに対する最終残差ブロックを生成する。

【0076】

また、ＭＴＳが適用された場合、逆変換部５３０は、映像符号化装置からシグナリングされたＭＴＳ情報ｍｔｓ＿ｉｄｘを用いて横及び縦方向にそれぞれ適用する変換関数又は変換行列を決定し、決定された変換関数を用いて横及び縦方向に変換ブロック内の変換係数に対して逆変換を遂行する。

【0077】

予測部５４０は、イントラ予測部５４２及びインター予測部５４４を含む。イントラ予測部５４２は、現在ブロックの予測タイプがイントラ予測であるときに活性化され、インター予測部５４４は、現在ブロックの予測タイプがインター予測であるときに活性化される。

【0078】

イントラ予測部５４２は、エントロピー復号化部５１０から抽出されたイントラ予測モードに対するシンタックス要素から複数のイントラ予測モードのうちの現在ブロックのイントラ予測モードを決定し、イントラ予測モードに応じて現在ブロック周囲の参照ピクセルを用いて現在ブロックを予測する。

【0079】

インター予測部５４４は、エントロピー復号化部５１０から抽出されたインター予測モードに対するシンタックス要素を用いて現在ブロックの動きベクトルと、その動きベクトルが参照する参照ピクチャを決定し、動きベクトルと参照ピクチャを用いて現在ブロックを予測する。

【0080】

加算器５５０は、逆変換部から出力される残差ブロックと、インター予測部又はイントラ予測部から出力される予測ブロックを加算して現在ブロックを復元する。復元された現在ブロック内のピクセルは、後で復号化するブロックをイントラ予測するときの参照ピクセルとして活用される。

【0081】

ループフィルタ部５６０は、インループフィルタとしてデブロックフィルタ５６２、ＳＡＯフィルタ５６４及びＡＬＦ５６６を含む。デブロックフィルタ５６２は、ブロック単位の復号化に因って発生するブロッキング現象（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｒｔｉｆａｃｔ）を除去するために、復元されたブロック間の境界をデブロックフィルタリングする。ＳＡＯフィルタ５６４及びＡＬＦ５６６は、損失符号化（ｌｏｓｓｙ ｃｏｄｉｎｇ）に因って発生する復元されたピクセルと元本ピクセルとの間の差を補償するために、デブロックフィルタリング以降の復元されたブロックに対して追加のフィルタリングを遂行する。ＡＬＦのフィルタ係数は、ビットストリームから復号したフィルタ係数に関する情報を用いて決定される。

【0082】

デブロックフィルタ５６２、ＳＡＯフィルタ５６４、及びＡＬＦ５６６を介してフィルタリングされた復元ブロックはメモリ５７０に保存される。あるピクチャ内のすべてのブロックが復元されると、復元されたピクチャは、後で符号化しようとするピクチャ内のブロックをインター予測するための参照ピクチャとして使用される。

【0083】

本実施例は、以上で説明したような映像（ビデオ）の符号化及び復号化に関する。より詳しくは、現在クロマブロックのイントラ予測において、ＣＣＬＭ予測に従って現在クロマブロックの第１の予測子を生成し、現在クロマブロックの周辺画素に基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を追加で生成した後、第１の予測子と第２の予測子を加重結合するビデオ符号化方法及び装置を提供する。

【0084】

以下の実施例は、映像符号化装置内イントラ予測部１２２と映像復号化装置内イントラ予測部５４２に共通に適用される。

【0085】

以下の説明で、符号化／復号化しようとする「対象ブロック（ｔａｒｇｅｔ ｂｌｏｃｋ）」という用語は、上述したような現在ブロック又はコーディングユニット（ＣＵ）と同じ意味で用いられてもよく、又はコーディングユニットの一部の領域を意味してもよい。

【0086】

以下、対象ブロックは、ルマ成分を含むルマブロック、及びクロマ成分を含むクロマブロックを含む。対象ブロックのクロマブロックを対象クロマブロック又は現在クロマブロックと表現する。対象ブロックのルマブロックを対象ルマブロック又は現在ルマブロックと表現する。

【0087】

また、ブロックのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）は、ブロックの横の長さを縦の長さで割った値として定義する。

【0088】

Ｉ．ＣＣＬＭ（Ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｄｅｌ）予測
ＶＶＣ技術で、ルマブロックのイントラ予測モードは、図３ａに例示されたように、非方向性モード（すなわち、プラナー及びＤＣ）の他に、細分化された方向性モード（すなわち、２ないし６６）を有する。さらに、図３ｂの例示に追加されるように、ルマブロックのイントラ予測モードは、広角イントラ予測による方向性モード（－１４ないし－１及び６７ないし８０）を有する。

【0089】

一方、ルマブロックが用いる予測方向に応じてクロマブロックもこのような細分化された方向性モードのイントラ予測を制限的に利用することができる。ただし、クロマブロックのイントラ予測では、水平及び垂直方向以外に、ルマブロックが利用できる多様な方向性モードが常に利用されるとは限らない。このような多様な方向性モードを利用できるようにするには、現在クロマブロックの予測モードがＤＭモードに設定されなければならない。このようにＤＭモードに設定することで、現在クロマブロックがルマブロックの水平及び垂直でない異なる方向性モードを利用することができる。

【0090】

クロマブロックの符号化時に、使用頻度が高い、もしくは画質維持のために最も基本的に利用するイントラ予測モードは、プラナー（ｐｌａｎａｒ）、ＤＣ、垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）、水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）、及びＤＭモードを含む。このとき、ＤＭモードでは、現在クロマブロックに空間的に対応するルマブロックのイントラ予測モードがクロマブロックのイントラ予測モードとして用いられる。

【0091】

映像符号化装置は、映像復号化装置にクロマブロックのイントラ予測モードがＤＭモードであるか否かをシグナリングする。このとき、映像復号化装置にＤＭモードを伝達する方法はいろんなものがある。例えば、映像符号化装置は、クロマブロックのイントラ予測モードを指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）するための情報であるｉｎｔｒａ＿ｃｈＲｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを特定値に設定した後、映像復号化装置に伝送することでＤＭモードであるか否かを指示することができる。

【0092】

クロマブロックがイントラ予測モードに符号化された場合、映像復号化装置のイントラ予測部５４２は、表１に従ってクロマブロックのイントラ予測モードＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅＣを設定（ｓｅｔ）することができる。

【0093】

以下、クロマブロックのイントラ予測モードに関連された情報であるｉｎｔｒａ＿ｃｈＲｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅとＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅＣを区別するために、それぞれクロマイントラ予測モードインジケータ及びクロマイントラ予測モードで表現される。

【0094】

【表1】

【0095】

ここで、ｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅは、現在クロマブロックに対応するルマブロックのイントラ予測モード（以下、「ルマイントラ予測モード」）である。ｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅは、図３ａに例示されている予測モードのうちの１つを表す。たとえば、表１で、ｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅ＝０はプラナー予測モードを、ｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅ＝１はＤＣ予測モードを指す。ｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅが１８、５０、及び６６の場合は、それぞれ水平、垂直、及びＶＤＩＡと称される方向性モードを示す。一方、ｉｎｔｒａ＿ｃｈＲｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＝０、１、２、及び３の場合は、それぞれプラナー、垂直、水平、及びＤＣ予測モードを指示する。ｉｎｔｒａ＿ｃｈＲｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＝４の場合がＤＭモードであり、クロマイントラ予測モードであるＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅＣ値はｌｕｍａＩｎｔｒａＰｒｅｄＭｏｄｅ値と等しく設定される。

【0096】

以下、本実施例は、映像復号化装置による符号化情報の解析を中心に記述される。ただし、説明の便宜上必要な場合、映像符号化装置を言及することにする。それにもかかわらず、以下に記述された大部分の実施例は、映像符号化装置にも同様に同じ又は類似するように適用される。一方、映像符号化装置は、ビットレート歪み最適化の側面から符号化情報を決定する。以降、映像符号化装置はこれらを符号化してビットストリームを生成した後、映像復号化装置にシグナリングする。また、映像符号化装置は、上位段階から符号化情報を獲得して以降の符号化過程を進行することができる。

【0097】

映像符号化／復号化装置で予測を遂行するにあたり、現在符号化及び復号化しようとする対象ブロックの色彩成分（ｃｏｌｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）と異なる色彩成分から現在ブロックの予測ブロックを生成する方法をクロスコンポーネント予測（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と定義する。ＶＶＣ技術では、現在クロマブロックをイントラ予測するために、クロマ画素と対応ルマ画素との間の線形的関係を用いてクロスコンポーネント予測を遂行するが、これをＣＣＬＭ（Ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｄｅｌ）予測という。以下、ＣＣＬＭ予測について記述する。

【0098】

まず、映像復号化装置によって遂行される、クロマブロックのイントラ予測モードを解析する過程は表２に示す通りである。

【0099】

【表2】

【0100】

映像復号化装置は、ＣＣＬＭ予測モードの使用如何を指示するｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを解析する。もし、ｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが１としてＣＣＬＭモードを使用する場合、映像復号化装置はｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析してＣＣＬＭモードのインデックスを解析する。このとき、ｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘの値により、ＣＣＬＭモードは３つのモードのうちの１つが指示される。一方、ｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが０としてＣＣＬＭモードを使用しない場合、映像復号化装置は、上述したように、イントラ予測モードを指示するｉｎｔｒａ＿ｃｈＲｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを解析する。

【0101】

図６は、ＣＣＬＭ予測のために参照する周辺画素を示す例示図である。

【0102】

現在クロマブロックのイントラ予測のためにＣＣＬＭモードが適用された場合、映像復号化装置は現在クロマブロックに対応するルマ映像内の領域（以下、「対応ルマ領域」）を確定する。線形モデルの予測のために、対応ルマ領域の左側参照画素と上段参照画素、及び対象クロマブロックの左側参照画素と上段参照画素が用いられる。以下、左側参照画素と上段参照画素を統合して参照画素、周辺画素、又は隣接画素と表現する。また、クロマ成分の参照画素をクロマ参照画素で表し、ルマ成分の参照画素をルマ参照画素で表す。一方、図６の例示で、クロマブロックのサイズ、すなわち画素の個数はＮ×Ｎ（ここで、Ｎは自然数）で表す。

【0103】

ＣＣＬＭ予測では、ルマ領域の参照画素とクロマブロックの参照画素との間の線形モデルを誘導した後、対応ルマ領域の復元画素に該当線形モデルを適用することにより、対象クロマブロックの予測子（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）である予測ブロックが生成される。例えば、図６に例示されたように、現在クロマブロックの周辺画素ラインにある画素とそれに対応するルマ領域にある画素が結合された４対の画素が線形モデルの誘導に用いられる。映像復号化装置は、４対の画素に対して数１に示すように、線形モデルを表現するα、βを誘導してもよい。

【0104】

【数1】

【0105】

ここで、４対の画素のうち、対応ルマ画素に対し、Ｘａ、Ｘｂのそれぞれは、２つの最小値の平均値、及び２つの最大値の平均値を示す。また、クロマ画素に対し、Ｙａ、Ｙｂのそれぞれは、２つの最小値の平均値、及び２つの最大値の平均値を示す。以降、映像復号化装置は、数２に示すように、線形モデルを用いて対応ルマ領域の画素値ｒｅｃ’Ｌ（ｉ，ｊ）から現在クロマブロックの予測子ｐｒｅｄＣ（ｉ，ｊ）を生成する。

【0106】

【数2】

【0107】

線形モデルを適用する前に、映像復号化装置は、対応ルマ領域のサイズと現在クロマブロックのサイズとの間での同一如何を確認する。クロマチャネルのサブサンプリング方式によって両者間のサイズが異なる場合、映像復号化装置は、対応ルマ領域にダウンサンプリングを適用することにより、現在クロマブロックのサイズと同一になるように対応ルマ領域のサイズを調節することができる。

【0108】

一方、上述したように、ＣＣＬＭモードは、線形モデルの誘導過程に用いる周辺画素の位置により、ＣＣＬＭ＿ＬＴ、ＣＣＬＭ＿Ｌ、及びＣＣＬＭ＿Ｔの３つのモードに区分される。ＣＣＬＭ＿ＬＴモードは、図６に例示されたように、現在クロマブロックの左側と上段に隣接する周辺画素のうち、各方向で２つの画素を用いる。ＣＣＬＭ＿Ｌは、現在クロマブロックの左側に隣接する周辺画素の中から４つの画素を利用する。最後に、ＣＣＬＭ＿Ｔは、現在クロマブロックの上段に隣接する周辺画素の中から４つの画素を利用する。

【0109】

ＩＩ．本実施例に係る現在クロマブロックのイントラ予測
図７は、クロマチャネルのイントラ予測で利用できる情報を示す例示図である。

【0110】

映像復号化装置は、クロマチャネルのイントラ予測のために、対応ルマ領域の情報（（１））を用いて予測子を生成する方法、又は同一チャネルの情報（（２））を用いて予測子を生成する方法を用いる。ＶＶＣ技術では、各方法に対して多様な技法が存在し、これらの技法が予測モードに区分される。また、予測モードを指示することにより予測子生成方法が指定される。以下、予測子生成方法を設定することを、予測モードを設定するとして記述する。以下、対応ルマ領域の情報（（１））を用いて予測子を生成することを「クロスコンポーネント予測」と表現し、その方法を「クロスコンポーネント予測モード」又は「クロスコンポーネント予測方法」と表現する。また、同一チャネルの情報（（２））を用いて予測子を生成することを「同一チャネル予測」と表現し、その方法を「同一チャネル予測モード」又は「同一チャネル予測方法」と表現する。

【0111】

例えば、ＶＶＣ技術でクロマチャネルのイントラ予測方法のうち、対応ルマ領域の情報（（１））を用いるクロスコンポーネント予測方法としては、上述したような、ＣＣＬＭモードがある。この他にも、クロスコンポーネント予測方法では、対応ルマ領域と現在クロマブロックとの間の多数の線形モデルを誘導し、それらを用いて予測する方法、対応位置のルマ画素値の代わりに画素値に基づく勾配値（すなわち、変化値）を用いて線形モデルを誘導し、それを用いて予測する方法、現在クロマブロックの画素値一つを予測するとき、同一位置に対応するルマ画素とその周辺画素値も利用する多対一マッチングを用いて予測する方法などがある。

【0112】

一方、クロマチャネルのイントラ予測方法のうち、同一チャネルの情報（（２））を用いる同一チャネル予測方法としては、プラナー、ＤＣ、水平方向モード、垂直方向モードなどがある。この他にも、同一チャネル予測方法としては、ＩＳＰ（Ｉｎｔｒａ Ｓｕｂ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）、ＭＩＰ（Ｍａｔｒｉｘ－ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｉｎｔｒａ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、ＭＲＬ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｉｎｅ）などの技術がある。また、現在ブロック周辺のいろんな参照ラインで方向性又は非方向性モードを類推して予測する方法、対応ルマ領域内画素と該当ブロック周辺画素との距離をベースに加重値を算定した後、この加重値を用いて現在クロマブロック内画素と周辺クロマ画素を加重和して予測する方法なども同一チャネル予測方法となり得る。

【0113】

一方、ＣＣＬＭ予測のようにクロマブロックに対応するルマ領域の情報を用いてクロマブロックの予測子を生成する場合、予測子生成過程で現在クロマブロックの周辺画素の情報が使用されないという問題がある。これは、従来の技術では、対応ルマ領域の情報（（１））と同一チャネルの情報（（２））のうち、１つだけを用いて予測子を生成するためである。また、クロマチャネルサブサンプリング方式によって対応ルマ領域の情報（（１））が現在チャネル内周辺画素のような同一チャネルの情報（（２））に比べて重要度が低下する可能性も存在する。これにより、ＣＣＬＭモードで生成された予測子と隣接する周辺画素との間に不連続性が発生し得る。このような既存技術の問題は、ＣＣＬＭモードによる予測時に現在チャネルの周辺画素情報を考慮することによって解決される。これは、（１）の情報を用いることに加え、（２）の情報まで用いて予測を遂行することである。あるいは、これらの従来技術の問題は、同一チャネル内の周辺画素情報を使用した予測時（例えば、方向性又は非方向性イントラ予測遂行時）、ルマ領域の情報まで追加で使用することで解決される。これは、（２）の情報を用いることに加え、（１）の情報まで用いて予測を遂行するものである。

【0114】

図８は、本発明の一実施例に係る、クロマブロックのイントラ予測を遂行するイントラ予測部を示す例示図である。

【0115】

上述したような対応ルマ領域の情報と同一チャネルの情報のうちの一つだけを用いることによる問題点に対処するために、本実施例に係る映像復号化装置内イントラ予測部５４２はＣＣＬＭモードに基づく第１の予測子とイントラ予測モードに基づいて追加的に生成された第２の予測子を加重結合して現在クロマブロックの予測子を生成する。ここで、ＣＣＬＭモードは対応ルマ領域の情報（（１））を使用し、イントラ予測モードは同一チャネルの情報（（２））を用いる。本実施例によるイントラ予測部５４２は、入力器８０２、第１の予測子生成器８０４、第２の予測子生成器８０６、及び加重和器８０８の全部又は一部を含む。一方、映像符号化装置内イントラ予測部１２２も同一の構成要素を含む。

【0116】

本実施例に係る入力器８０２は、現在クロマブロックのＣＣＬＭ予測のためのＣＣＬＭモードを獲得する。あるいは、入力器８０２は、現在クロマブロックのクロスコンポーネント予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得することができる。

【0117】

第１の予測子生成器８０４は、ＣＣＬＭモードに基づくＣＣＬＭ予測を遂行して現在クロマブロックの第１の予測子を生成する。あるいは、第１の予測子生成器８０４は、クロスコンポーネント予測モードに基づいてクロスコンポーネント予測を遂行して現在クロマブロックの第１の予測子を生成する。

【0118】

第２の予測子生成器８０６は、周辺画素を用いるイントラ予測モードに基づいて現在クロマブロックの第２の予測子を生成する。すなわち、第２の予測子生成器８０６は、同一チャネル情報を利用する同一チャネル予測モードに基づいて第２の予測子を生成する。

【0119】

加重和器８０８は、加重値を用いて第１の予測子と第２の予測子を加重結合することによって、現在クロマブロックのイントラ予測子を生成する。

【0120】

このとき、映像復号化装置は、第１の予測子と第２の予測子を数３に示すように加重値を用いて加重結合する。

【0121】

【数3】

【0122】

ここで、（ｉ，ｊ）は画素の位置を表し、ｐｒｅｄＣ（ｉ，ｊ）は現在クロマブロックのイントラ予測子を表す。ｐｒｅｄＣＣＬＭ（ｉ，ｊ）は第１の予測子を表し、ｐｒｅｄｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）は第２の予測子を表し、ｗＣＣＬＭ（ｉ，ｊ）は加重値を表す。前述のように、ｐｒｅｄＣＣＬＭ（ｉ，ｊ）はＣＣＬＭ予測による予測子を表すが、包括的にクロスコンポーネント予測による予測子を表す。

【0123】

以下、第２の予測子と「追加予測子（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）」を互換的に用いる。多数の追加予測子が存在する場合、数３にまた別のｐｒｅｄｉｎｔｒａが追加され、加重値も１－ｗＣＣＬＭ（ｉ，ｊ）内で各追加予測子ごとに分割されて分配される。

【0124】

一方、数３では、加重値がｗＣＣＬＭを基準として表現されるが、実施例によっては、数４のようにｗｉｎｔｒａをベースに具現されてもよい。

【0125】

【数4】

【0126】

同一チャネル予測モードによる第２の予測子とＣＣＬＭモードによる第１の予測子が、数４のように加重結合される。数４で、同一チャネル予測モードによる予測子を第１の予測子と称し、ＣＣＬＭモードによる予測子を第２の予測子と称してもよい。このとき、図８に例示されたのと類似するように、同一チャネル情報を用いて第１の予測子を生成するためのイントラ予測モードは解析され、対応ルマ領域の情報を用いて第２の予測子を生成するためのＣＣＬＭモードが類推される。したがって、実現例に依存的に、第１の予測子と第２の予測子は、数３及び数４に示された場合の両方を含むことができるものと理解されたい。

【0127】

以下、追加的な言及がない場合便宜上、ＣＣＬＭモードによる予測子を第１の予測子と称し、周辺画素情報を用いるイントラ予測モードによる予測子を第２の予測子と称し、数３に示すｗＣＣＬＭを基準に表現された加重値が使用される。さらに、図８に例示されたように、第１の予測子を生成するためのＣＣＬＭ予測モードは解析され、第２の予測子を生成するためのイントラ予測モードが類推される。

【0128】

映像復号化装置は、周辺画素を用いるイントラ予測モードを自ら類推したり、映像符号化装置によってビットストリーム上に伝送された予測モードを利用したりすることができる。また、映像復号化装置は、第１の予測子と第２の予測子を加重結合する方法を自ら類推したり、映像符号化装置によってビットストリーム上に伝送された方法を用いたりすることができる。イントラ予測モードを類推／伝送する方法、及び加重値を類推／伝送する方法は様々に組み合わせることができる。例えば、イントラ予測モードは映像復号化装置によって類推され、加重結合方法はビットストリームを介して伝送される。逆に、イントラ予測モードはビットストリームを介して伝送され、加重結合方法は映像復号化装置によって類推される。以下、これらの多様な組み合わせについて好ましい実現例を記述する。

【0129】

＜実現例１＞加重和する予測子の生成方法類推
本実現例は、数３による、同一チャネルの周辺画素を用いる第２の予測子（ｐｒｅｄｉｎｔｒａ）の生成方法を類推する。本実現例によると、映像復号化装置は、第２の予測子の予測モードを映像符号化装置から明示的にシグナリング（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）されないままで、予め設定された予測モードを第２の予測者の予測モードに設定することができる。あるいは、映像復号化装置は、周辺クロマブロックの幅／高さ／面積／アスペクト比／予測モード、及び対応ルマブロックの幅／高さ／面積／アスペクト比／予測モードのうちの少なくとも１つの情報に基づいて第２の予測子の予測モードのうち、少なくとも１つを類推することができる。ここで、対応ルマブロックは、ブロックの全部又は一部が対応ルマ領域に含まれるブロックとして定義される。

【0130】

一方、本実現例が数４による場合、前述したように、イントラ予測子（ｐｒｅｄｉｎｔｒａ）を生成するための同一チャネル予測モードは解析され、対応ルマ領域の情報を用いる予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の生成方法が類推される。本実施例によると、映像復号化装置は、ｐｒｅｄＣＣＬＭの予測モードを映像符号化装置から明示的にシグナリングされないままで、予め設定された予測モードをｐｒｅｄＣＣＬＭの予測モードに設定することができる。あるいは、映像復号化装置は、周辺クロマブロックの幅／高さ／面積／アスペクト比／予測モードのうちの少なくとも１つの情報に基づいてｐｒｅｄＣＣＬＭの予測モードの少なくとも１つを類推することができる。

【0131】

＜実現例１－１＞事前に定義された予測モードを第２の予測子の予測モードに設定
本実現例で、数３により、映像復号化装置は事前に定義された予測モードを第２の予測子の予測モードに設定する。このとき、使用可能な予測モードは、図３ａに例示された６７個のイントラ予測モード（ｐｒｅｄＭｏｄｅＩｎｔｒａ）、ＭＩＰ（Ｍａｔｒｉｘ－ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｉｎｔｒａ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードなどのように周辺画素に基づいて予測子を生成するモードである。例えば、１つの第２の予測子を用いる場合（すなわち、ｎが１の場合）、第２の予測子の予測モードはプラナーモードである。したがって、数３を適用して映像復号化装置は、現在クロマブロックの予測子を数５に示すように生成することができる。

【0132】

【数5】

【0133】

別の例として、２つの追加予測子を用いる場合（すなわち、ｎが２の場合）、追加予測子のそれぞれの予測モードは、プラナーモードとＤＣモードである。したがって、映像復号化装置は、現在クロマブロックの予測子を数６に示すように生成することができる。

【0134】

【数6】

【0135】

ここで、追加予測子の加重値はｗ１＋ｗ２＝１を満たす。本実現例の場合、予め設定された予測モードを、後で説明される「代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）」と称する。

【0136】

一方、本実現例が数４による場合、対応ルマ領域の情報を用いる予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の予測モードが予め設定される。そのようなモードは、上記のようなクロスコンポーネント予測モードのうちの少なくとも１つである。このとき、同一チャネル情報を用いて予測子を生成するための同一チャネル予測モードは解析される。

【0137】

＜実現例１－２＞現在クロマブロックの周辺ブロックの情報を使用
本実現例にて、数３により、映像復号化装置は現在クロマブロック及び周辺クロマブロックの幅／高さ／面積／アスペクト比／予測モード等の情報を用いて類推した予測モード（以下、「代表モード」と称する）を第２の予測子の予測モードに設定する。このとき、映像復号化装置によって導出される代表モードの個数は、加重和される追加予測子の個数に依存する。

【0138】

映像復号化装置は、代表モードの誘導方法として、次のような５つの方法のうちの１つを用いることができる。

【0139】

１番目の方法として、現在クロマブロックの周辺画素のうち、特定の位置にある周辺画素を含むブロックの予測モードが代表モードに設定される。このとき、特定の位置は、図９の例示のように多様に指定される。

【0140】

例えば、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードが図１０の例示と同じである場合を仮定する（以下の図にて、各ブロック内の数字は予測モードを示す）。映像復号化装置は、左上段に位置する周辺画素（図９の例示で１番位置）に基づいて代表モードを導出する場合、１８番モードを代表モードとして用いる。

【0141】

もし、複数の代表モードを類推する場合、映像復号化装置は、図９に例示された位置の周辺画素のうち、複数の画素を選択することができる。例えば、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードが図１１の例示と同じである場合を仮定する。左側最上段周辺画素（図９の例示で２番位置）と上段最左側周辺画素（図９の例示で３番位置）に基づいて代表モードを導出する場合、映像復号化装置は１８番モードとプラナー（ＰＬ）モードを代表モードとして使用できる。

【0142】

２番目の方法として、現在クロマブロックと隣接するブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。

【0143】

現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードが図１２の例示と同じである場合を仮定する。合計５つの隣接ブロックが存在し、このうちの３つのブロックがプラナーモードを用いるので、映像復号化装置は、最頻予測モードに該当するプラナーモードを代表モードとして使用する。もし、複数の代表モードを類推する場合、最頻順に代表モードが導出される。例えば、２つの代表モードを導出する場合、映像復号化装置は、プラナーモードと１８番モード（又は、プラナーモードとＤＣモード）を代表モードとして一緒に類推することができる。

【0144】

予測モードの頻度が同一の場合、優先順位を指定して代表モードが導出される。このとき、優先順位として、｛プラナー、ＤＣ、水平方向モード、垂直方向モード、…｝の順序、昇順、又は降順のように事前に定められた順序が用いられる。あるいは、同一頻度に該当するモードのブロックが左側上段に近いほど高い優先順位が与えられる。

【0145】

例えば、該当モードのブロックが左側上段に近いほど高い優先順位を付与する場合、図１２の例示では、１８番モードのブロックがＤＣモードのブロックより左側上段に近接するのでより高い優先順位を有する。したがって、映像復号化装置は、プラナーモードと１８番モードを代表モードとして導出することができる。

【0146】

上記の例示の他にも、予測モードの頻度が同一の場合、事前に定義された所定の規則に従って代表モードが類推される。

【0147】

別の実施例として、複数の代表モードを導出する場合、隣接ブロックをグループ化した後、各グループで最頻モードが導出される。このとき、隣接ブロックは、｛左側隣接ブロック｝、｛上段隣接ブロック｝のように空間的にグループ化される。例えば、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードが図１３の例示と同じである場合を仮定する。映像復号化装置は、左側に隣接する３つのブロックのうちの２つのブロックがプラナーモードを用いるので、これを１番目の代表モードとして使用し、上段に隣接する３つのブロックのうちの２つのブロックがＤＣモードを用いるので、これを２番目の代表ブロックとして用いる。

【0148】

３番目の方法として、現在クロマブロックと隣接するブロックの予測モードのうち、ブロック面積をベースに導出された最頻予測モードが代表モードとして設定される。

【0149】

３番目の方法は、２番目の方法である現在クロマブロックの隣接するブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードを代表モードとして用いる方法と同様に遂行される。すなわち、３番目の方法では、ブロック個数の代わりに隣接ブロックの面積をベースに最頻モードが導出される。

【0150】

４番目の方法として、現在クロマブロックの各周辺画素が含まれたブロックの予測モードをベースに導出された最頻予測モードが代表モードとして設定される。このとき、単純に現在ブロックにすぐ隣接する周辺画素の他にも、図１４の例示のように現在ブロックから若干離れた周辺画素も活用される。いろんな周辺画素ラインのうちの１本のみを選択してもよく、２本以上のラインを選択するなど、多様な組み合わせによる応用が可能である。また、現在ブロックが予測子を生成する過程で必要な周辺画素が存在しない場合、パディングのような方法を用いて周辺画素を生成するが、パディングによって生成された周辺画素を除いて元々存在していた周辺画素のみが使用されてもよい。

【0151】

例えば、図１５の例示のように現在ブロックにすぐ隣接する周辺画素ラインのみを用いる場合を仮定する。図１５の例示では、現在クロマブロックに左側及び上段に隣接する１６個の周辺画素、及び左上段の周辺画素１個を含む１７個の周辺画素のうち、プラナーモードを使用する画素が１０個で最も多く存在するので、映像復号化装置は、プラナーモードを代表モードとして使用する。複数の代表モードを類推する場合、周辺画素の個数をベースにその次の最頻予測モードが類推された後、また別の代表モードとして使用される。図１５の例示では、１８番モードが２番目の代表モードになる。

【0152】

このような方法の他にも、図１６に例示されたように、映像復号化装置は、現在クロマブロックの左側に隣接する周辺画素と上段に隣接する周辺画素をグループに分けた後、各グループの最頻モードを導出し、これらを代表モードとして使用できる。本例示では、左上段の周辺画素は２つのグループに同時に含まれるものと仮定する。まず、現在クロマブロックの左側に隣接する９つの周辺画素のうち、プラナーモードである周辺画素が６つで最も多く存在するため、映像復号化装置は、プラナーモードを１番目の代表モードとして使用する。現在クロマブロックの上段に隣接する９つの周辺画素のうち、ＤＣモードである周辺画素が７つで最も多く存在するため、映像復号化装置は、ＤＣモードを２番目の代表モードとして使用する。

【0153】

５番目の方法として、現在クロマブロックと隣接するブロックのうち、アスペクト比が現在ブロックと同じ（又は最も類似する）ブロックの予測モードが代表モードとして設定される。例えば、現在クロマブロックの周辺ブロックの分布と予測モードが図１７の例示と同じである場合を仮定する。図１７の例示では、現在クロマブロックとアスペクト比が同じブロックの予測モードとして、プラナーモードと５０番モードが存在する。もし、複数の予測モードが導出された場合、映像復号化装置は、１つの代表モードを選定するためにブロックのサイズがより大きいモードを代表モードとして使用する。図１７の例示では、プラナーモードが代表モードとして設定される。

【0154】

もし、複数の代表モードを類推する場合、アスペクト比の類似性が次に高い隣接ブロックの予測モードがまた別の代表モードとして使用される。また別の例として、現在クロマブロックの左側に隣接するブロックと上段に隣接するブロックでそれぞれ現在ブロックとアスペクト比が最も類似するブロックを導出した後、そのブロックが用いる予測モードのそれぞれが代表モードとして使用される。例えば、図１８の例示のように２つの代表モードを類推する場合を仮定する。映像復号化装置は、現在クロマブロックの左側に隣接するブロックのうち、現在ブロックとアスペクト比が同じブロックの予測モードである５０番モード、及び上段に隣接するブロックのうち、現在ブロックとアスペクト比が同じブロックの予測モードであるプラナーモードを代表モードとして使用できる。

【0155】

以下、図１９の図示を用い、第１の予測子と第２の予測子の加重和を利用する、現在クロマブロックのイントラ予測方法を記述する。

【0156】

図１９は、本発明の一実施例に係る現在クロマブロックのイントラ予測方法を示すフローチャートである。

【0157】

映像復号化装置はｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析する（Ｓ１９００）。インデックスｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析し、現在クロマブロックに適用するためのＣＣＬＭモードを獲得する。あるいは、映像復号化装置は、インデックスを解析し、現在クロマブロックに適用するためのクロスコンポーネント予測モードを獲得する。

【0158】

映像復号化装置は、解析されたＣＣＬＭモードを入力として用いて既に存在するｇｅｔＣｃｌｍＰｒｅｄ（）関数を遂行することにより第１の予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）を生成する（Ｓ１９０２）。あるいは、映像復号化装置は、解析されたクロスコンポーネント予測モードを入力として用いて第１の予測子を生成する。

【0159】

映像復号化装置は、ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）関数を遂行して代表モードを類推する（Ｓ１９０４）。以下、ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）関数を「代表モード誘導関数」又は短くして「誘導関数」と称する。

【0160】

映像復号化装置は、代表モードを入力として用いて既に存在するｇｅｔＩｎｔｒａＰｒｅｄ（）関数を遂行することにより、第２の予測子（ｐｒｅｄｉｎｔｒａ）を生成する（Ｓ１９０６）。

【0161】

映像復号化装置は、第１の予測子と第２の予測子を加重和して現在クロマブロックの予測子（ｐｒｅｄＣ）を生成する（Ｓ１９０８）。

【0162】

このとき、実現例１－２の５つの代表モード誘導方法によって代表モードを類推する誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）が多様に具現される。本実現例を具現するｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）には、現在クロマブロックの左上段の画素座標（ｘ０，ｙ０）、幅（ｗｉｄｔｈ）、及び高さ（ｈｅｉｇｈｔ）が基本入力として提供される。実現例１－２の１番目の方法の場合、現在ブロックの左上段画素の座標を基準に参照する周辺画素の相対的な座標値オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）が追加で入力として提供される。

【0163】

一方、関数内で使用されるｇｅｔＰＵ（）関数は既存に存在する関数として、画素の座標とチャネル情報を入力として提供され、該当位置の画素が含まれたブロックの情報を返還する。

【0164】

以下、実現例１－２の１番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０、ｙ０、幅、高さ、オフセット）の動作を記述する。

【0165】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）とオフセットをベースに参照する周辺画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を導出する。

【0166】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とクロマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モードを代表モードとして出力する。

【0167】

以下、実現例１－２の２番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0168】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、幅及び高さをベースに周辺画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0169】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とクロマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうちの予測モードを導出する。

【0170】

誘導関数は、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードを「予測モード頻度リスト」に追加し、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードを予測モード頻度リストに追加しない。

【0171】

誘導関数は、全ての周辺画素に対して上述したような位置探索を遂行して予測モード頻度リストを完成する。

【0172】

誘導関数は、予測モード頻度リストに含まれた予測モードのうちの最頻予測モードを代表モードとして出力する。

【0173】

以下、実現例１－２の３番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作について記述する。

【0174】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、幅及び高さをベースに周辺画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0175】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とクロマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうちの予測モード、幅ｗＲ及び高さｈＲを導出する。

【0176】

誘導関数は、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードをｗＲ×ｈＲ個だけ「予測モード頻度リスト」に追加し、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードを予測モード頻度リストに追加しない。

【0177】

誘導関数は、全ての周辺画素に対して上述したような位置探索を遂行して予測モード頻度リストを完成する。

【0178】

誘導関数は、予測モード頻度リストに含まれた予測モードのうちの最頻予測モードを代表モードとして出力する。

【0179】

以下、実現例１－２の４番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0180】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、幅及び高さをベースに周辺画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0181】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とクロマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モードを予測モード頻度リストに追加する。

【0182】

誘導関数は、全ての周辺画素に対して上述したような位置探索を遂行して予測モード頻度リストを完成する。

【0183】

誘導関数は、予測モード頻度リストに含まれた予測モードのうち、最頻予測モードを代表モードに出力する。

【0184】

以下、実現例１－２の５番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0185】

誘導関数は、幅と高さを用いて現在ブロックのアスペクト比を計算する。

【0186】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、幅及び高さをベースに周辺画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0187】

誘導関数はｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とクロマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モード、幅ｗＲ、及び高さｈＲを導出し、幅ｗＲと高さｈＲを用いて該当ブロックのアスペクト比を計算する。

【0188】

誘導関数は、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードと計算したアスペクト比のペアを「アスペクト比類似度リスト」に追加し、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードと計算したアスペクト比のペアをアスペクト比類似度リストに追加しない。

【0189】

誘導関数は、全ての周辺画素に対してこのような位置探索を遂行してアスペクト比類似度リストを完成する。

【0190】

誘導関数は、アスペクト比類似度リストに含まれた元素のペアに対してそれぞれのアスペクト比を基準に現在ブロックのアスペクト比と類似度が最も高い元素のペアの予測モードを代表モードとして出力する。例えば、アスペクト比は｛８，４，２，１，１／２，１／４，１，８｝の７種類が存在し、このようなリスト内の２つのアスペクト比のインデックス差の絶対値が小さいほど類似度が高いものと看做される。

【0191】

５つの種類の代表モード誘導方法について上述したような誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）の動作は、１つの代表モードを生成する場合を記述する。もし、複数の代表モードを生成する場合、代表モードの個数ｎｕｍＥｘｔｒａＭｏｄｅを追加で入力することにより、誘導関数が拡張される。

【0192】

一方、本実現例が数４に従う場合、現在クロマブロック及び周辺クロマブロックの情報を用いて予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の予測モードを類推される。ここで、予測モードは、上述のようなクロスコンポーネント予測モードのうちの少なくとも１つである。例えば、現在クロマブロックの周辺画素のうち、特定の位置にある周辺画素を含むブロックの予測モードが代表モードに設定される。現在クロマブロックと隣接するブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。現在クロマブロックと隣接するブロックの予測モードのうち、ブロック面積をベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。現在クロマブロックの各周辺画素が含まれたブロックの予測モードをベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。また、現在クロマブロックのアスペクト比に応じて代表モードが類推される。以降、類推された代表モードが予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の予測モードに設定される。

【0193】

＜実現例１－３＞対応ルマ領域に含まれたブロックの情報を使用
本実現例にて、数３により、映像復号化装置は現在クロマブロックに対応するルマ領域（以下、「対応ルマ領域」）に含まれたブロックの幅／高さ／面積／アスペクト比／予測モード等の情報を用いて類推した予測モード（以下、「代表モード」と称する）を第２の予測者の予測モードに設定する。このとき、映像復号化装置によって導出される代表モードの個数は、加重和される第２の予測子の個数に依存する。

【0194】

映像復号化装置は、代表モードの誘導方法として、次のような４つの方法のうちの１つを用いる。

【0195】

１番目の方法として、対応ルマ領域内の画素のうち、特定の位置にある画素を含むブロックの予測モードが代表モードに設定される。このとき、特定の位置は、図２０の例示のように多様に指定される。

【0196】

例えば、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードが図２１の例示と同じである場合を仮定する。映像復号化装置は、正中央に位置する画素（図２０の例示で５番位置）に基づいて代表モードを導出する場合、２２番モードを代表モードとして用いる。

【0197】

複数の代表モードを類推する場合、映像復号化装置は、図２０に例示された位置の画素のうち、複数の画素を選択することができる。図２２の例示のように、対応ルマ領域内の画素のうち、右上段と左下段に位置する画素が含まれたブロックの予測モードが代表モードとして用いられる。すなわち、映像復号化装置は、右上段（図２０の例示で３番位置）に位置する画素が含まれたブロックの予測モードである６６番モードを１番目の代表モードとして使用し、左下段（図２０の例示で７番位置）に位置する画素が含まれたブロックの予測モードであるプラナーモードを２番目の代表モードとして用いる。

【0198】

２番目の方法として、対応ルマ領域に含まれたブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。

【0199】

対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードが図２３の例示と同じである場合を仮定する。対応ルマ領域には合計５つのブロックが存在し、このうちの２つのブロックがプラナーモードを用いるので、映像復号化装置はプラナーモードを代表モードとして用いる。もし、複数の代表モードを類推する場合、映像復号化装置は、図２３の例示で２番目に多くのブロックが用いる予測モードをまた別の代表モードとして用いる。

【0200】

予測モードの頻度が同一の場合、優先順位を指定して代表モードが導出される。このとき、優先順位として、｛プラナー，ＤＣ，水平方向モード，垂直方向モード，…｝の順序、昇順、又は降順のように定められた順序が用いられる。又は、同一頻度に該当するモードのブロックが対応ルマ領域内で多くの面積を占めるほど高い優先順位が与えられる。

【0201】

例えば、該当モードのブロックが対応ルマ領域内で多くの面積を占めるほど高い優先順位を付与する場合、図２３の例示では、２２番モードのブロックがＤＣ及び１８番モードのブロックよりも対応ルマ領域内でより広い面積を占めるので、より高い優先順位を有する。したがって、映像復号化装置は、プラナーモードと２２番モードを代表モードとして導出する。

【0202】

上の例示の他にも予測モードの頻度が同一の場合、事前に定義された所定の規則に従って代表モードが類推される。

【0203】

３番目の方法として、対応ルマ領域に含まれたブロックの予測モードのうち、ブロック面積をベースに導出された最頻予測モードが代表モードに設定される。

【0204】

３番目の方法は、２番目の方法である対応ルマ領域に含まれたブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードを代表モードとして用いる方法と同様に遂行される。３番目の方法では、ブロック個数の代わりに対応ルマ領域に含まれたブロックの面積をベースに最頻モードが導出される。

【0205】

４番目の方法として、対応ルマ領域に含まれたブロックのうち、アスペクト比が現在ブロックと同じ（又は最も類似する）ブロックの予測モードが代表モードに設定される。例えば、対応ルマ領域に含まれたブロックの分布と予測モードが図２４の例示と同じである場合を仮定する。図２４の例示では、現在クロマブロックとアスペクト比が同じブロックの予測モードとして、プラナーモードとＤＣモードが存在する。もし、複数の予測モードが導出された場合、映像復号化装置は、１つの代表モードを選定するためにブロックのサイズがより大きいモードを代表モードとして用いる。図２４の例示では、プラナーモードが代表モードに設定される。

【0206】

もし、複数の代表モードを類推する場合、アスペクト比の類似性が次に高いブロックの予測モードがまた別の代表モードとして用いられる。図２４の例示で、映像復号化装置は、プラナーモードとＤＣモードを代表モードとして用いる。

【0207】

上述したような実現例１－３による各代表モード誘導方法は、図１９に例示されたようなイントラ予測方法の一部として含まれる。このとき、実現例１－３の４つの代表モード誘導方法によって代表モードを類推するｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）が多様に具現される。本実現例を具現する誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）には、現在クロマブロックの左上段画素座標（ｘ０，ｙ０）、幅（ｗｉｄｔｈ）及び高さ（ｈｅｉｇｈｔ）が基本入力として提供される。実現例１－３の１番目の方法の場合、現在クロマブロックの左上段画素の座標に対応するルマ画素の座標を基準に参照する画素位置の相対的な座標値オフセットが追加で入力として提供される。

【0208】

関数内で使用されるｇｅｔＰＵ（）関数は既存に存在する関数であり、画素の座標とチャネル情報を入力として提供され、該当位置の画素が含まれたブロックの情報を返還する。ｇｅｔＣｏｌｏｃＰｏｓ（）関数は、既存に存在する関数であり、画素の座標、現在チャネル情報、及び対応チャネル情報を入力として提供され、現在チャネル内の画素に対して対応チャネル内で対応する位置を返還する。また、ｇｅｔＣｏｌｏｃＬｅｎ（）関数は既存に存在する関数であり、ブロックの幅／高さ、現在チャネル情報、及び対応チャネル情報を入力として提供され、現在チャネルの幅／高さに対して対応チャネル内での長さを返還する。

【0209】

以下、実現例１－３の１番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ，オフセット）の動作を記述する。

【0210】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマ画素の座標（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）を導出する。

【0211】

誘導関数は、（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）とオフセットをベースに参照する画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を導出する。

【0212】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とルマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モードを代表モードに出力する。

【0213】

以下、実現例１－３の２番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0214】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマ画素の座標（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）を導出する。

【0215】

誘導関数は、現在ブロックの幅又は高さ、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマチャネルでの長さｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬを導出する。

【0216】

誘導関数は、（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）、ｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬをベースに対応ルマ領域画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0217】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とルマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モードを導出する。

【0218】

誘導関数は、以前に探索した画素が現在探索した画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードを「予測モード頻度リスト」に追加し、以前に探索した画素が現在探索した画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードを予測モード頻度リストに追加しない。

【0219】

誘導関数は、対応ルマ領域内の全ての画素に対して上述したような位置探索を遂行して予測モード頻度リストを完成する。

【0220】

誘導関数は、予測モード頻度リストに含まれた予測モードのうち、最頻予測モードを代表モードに出力する。

【0221】

以下、実現例１－３の３番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0222】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマ画素の座標（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）を導出する。

【0223】

誘導関数は、現在ブロックの幅又は高さ、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマチャネルでの長さｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬを導出する。

【0224】

誘導関数は、（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）、ｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬをベースに対応ルマ領域画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0225】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とルマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち予測モード、幅ｗＲ及び高さｈＲを導出する。

【0226】

誘導関数は、以前に探索した画素が現在探索した画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードをｗＲ×ｈＲ個だけ「予測モード頻度リスト」に追加し、以前に探索した周辺画素が現在探索した周辺画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードを予測モード頻度リストに追加しない。

【0227】

誘導関数は、対応ルマ領域内の全ての画素に対して上述したような位置探索を遂行して予測モード頻度リストを完成する。

【0228】

誘導関数は、予測モード頻度リストに含まれた予測モードのうち、最頻予測モードを代表モードに出力する。

【0229】

以下、実現例１－３の４番目の方法による誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（ｘ０，ｙ０，幅，高さ）の動作を記述する。

【0230】

誘導関数は、幅と高さを用いて現在ブロックのアスペクト比を計算する。

【0231】

誘導関数は、現在ブロックの左上段画素の座標（ｘ０，ｙ０）、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマ画素の座標（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）を導出する。

【0232】

誘導関数は、現在ブロックの幅又は高さ、現在チャネルをクロマチャネル、及び対応チャネルをルマチャネルに入力を受けて対応ルマチャネルでの長さｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬを導出する。

【0233】

誘導関数は、（ｘ０Ｌ，ｙ０Ｌ）、ｗｉｄｔｈＬ及びｈｅｉｇｈｔＬをベースに対応ルマ領域画素の位置（ｘＲ，ｙＲ）を探索する。

【0234】

誘導関数は、ｇｅｔＰＵ（）関数に（ｘＲ，ｙＲ）座標とルマチャネルを入力して該当ブロックの情報を生成した後、生成された情報のうち、予測モード、幅ｗＲ及び高さｈＲを導出し、幅ｗＲと高さｈＲを用いて該当ブロックのアスペクト比を計算する。

【0235】

誘導関数は、以前に探索した画素が現在探索した画素と異なるブロックに含まれる場合、該当予測モードと計算したアスペクト比のペアを「アスペクト比頻度リスト」に追加し、以前に探索した画素が現在探索した画素と同じブロックに含まれる場合、該当予測モードと計算したアスペクト比のペアをアスペクト比頻度リストに追加しない。

【0236】

誘導関数は、対応ルマ領域内の全ての画素に対して上述したような位置探索を遂行してアスペクト比頻度リストを完成する。

【0237】

誘導関数は、アスペクト比類似度リストに含まれた元素のペアに対してそれぞれのアスペクト比を基準に現在ブロックのアスペクト比と類似度が最も高い元素のペアの予測モードを代表モードに出力する。例えば、アスペクト比は｛８，４，２，１，１／２，１／４，１，８｝の７種類が存在し、このようなリスト内の２つのアスペクト比のインデックス差の絶対値が小さいほど類似度が高いものと看做される。

【0238】

４種類の代表モード誘導方法について上述したような誘導関数ｇｅｔＥｘｔｒａＩｎｔｒａＭｏｄｅ（）の動作は、一つの代表モードを生成する場合を記述する。もし、複数の代表モードを生成する場合、代表モードの個数ｎｕｍＥｘｔｒａＭｏｄｅを追加で入力することで、誘導関数が拡張される。

【0239】

＜実現例１－４＞実現例１－１、実現例１－２及び実現例１－３の組み合わせ
本実現例にて、数３により、映像復号化装置は、複数の第２の予測子を生成する場合、各第２の予測子を生成する予測モード（以下、「代表モード」と称する）を類推するために、実現例１－１、実現例１－２、及び実現例１－３で提示された方法のうちの１つを選択して用いる。前述の実現例には、既に各実現例内の１つの特定の方法で同時に複数の代表モードを類推する方法が記載されている。本実現例で、映像復号化装置は、各第２の予測子を生成するときに異なる方法を用いて代表モードを類推する。

【0240】

例えば、２つの追加予測子を生成する場合、映像復号化装置は、実現例１－１を用いて１番目の代表モードを類推し、実現例１－２を用いて２番目の代表モードを類推する。あるいは、１番目の代表モードは実現例１－２の２番目の方法（隣接ブロックの個数をベースに最頻予測モードを導出する方法）に基づいて類推され、２番目の代表モードは実現例１－２にて３番目の方法（隣接ブロックの面積をベースに最頻予測モードを導出する方法）に基づいて類推される。他の例として、多様な類推方法の組み合わせが存在し、追加予測子の個数が増加するにつれてより多様な組み合わせの類推方法が使用される。

【0241】

＜実現例２＞加重結合のための加重値を設定する方法
本実現例では、実現例１によって類推した代表モードに基づいて生成した第２の予測子、及び既存ＣＣＬＭ予測によって生成した第１の予測子を、数３に基づいて加重結合する方法が記述されている。映像復号化装置は、加重結合のための現在ブロック内の画素位置及び幅／高さ／面積／予測モード、周辺ブロックの幅／高さ／面積／予測モード、及び対応ルマブロックの幅／高さ／面積／予測モードのうち、少なくとも１つを考慮することができる。

【0242】

映像復号化装置は、数３でｗ（ｉ，ｊ）を適切に設定することにより、多様な加重結合方法を具現できる。以下、基本的に既存ＣＣＬＭモードで生成した第１の予測子（対応ルマ領域の情報（（１））による予測子）の他に、１つの第２の予測子（同一チャネルの情報（（２））による予測子）が存在する場合について加重結合方法が記述されるが、複数の追加予測子が存在する場合に対しても同じ方法が適用される。

【0243】

以下、実現例２－１ないし実現例２－３は、予測子内の画素全体に対して同じ加重値を設定する方法である。該当実現例に対する加重結合方法は、数７に示すように、予測子内の画素座標（ｉ，ｊ）の影響を考慮せずに叙述される。

【0244】

【数7】

【0245】

実現例２－４は、予測子内の画素座標（ｉ，ｊ）に応じて加重値を異なるように設定する方法であるので、数３の表現を用いて記述される。

【0246】

一方、上述したことは、数４を用いる実現例にも同様に適用される。

【0247】

＜実現例２－１＞事前に定義された加重値を使用
本実施例で、数３に従い、映像復号化装置は事前に定義された加重値ｗＣＣＬＭを使用する。このとき、事前に定義された加重値では、均等な加重値、ＣＣＬＭ予測により高い加重値（３：１，７：１，…）、又はＣＣＬＭ予測により低い加重値（１：３，１：７，…）が用いられる。

【0248】

例えば、数８に示すように、映像復号化装置は、全ての予測者に均等な加重値を設定することができる。

【0249】

【数8】

【0250】

あるいは、数９に示すように、映像復号化装置は、ＣＣＬＭ予測による第１の予測者により高い加重値を設定することができる。

【0251】

【数9】

【0252】

＜実現例２－２＞現在クロマブロックの周辺ブロックの情報を使用
本実現例で、数３に従い、映像復号化装置は現在クロマブロックに隣接する周辺ブロックの幅／高さ／面積／予測モードなどの情報を用いて加重値を設定する。一般に、現在ブロックと隣接するブロックとの間には関連性が存在する。したがって、第２の予測子生成のための予測モード（以下、「代表モード」と称する）を用いる隣接ブロックと現在ブロックとの間の関連性が数値化される。以下、数値化された関連性を周辺画素関連度ｒＣと称する。映像復号化装置は、周辺画素関連度ｒＣを用いて加重値ｗＣＣＬＭの値を設定することができる。

【0253】

映像復号化装置は、周辺画素関連度ｒＣの誘導方法として、次のような３つの方法のうちの１つを用いることができる。

【0254】

１番目の方法として、現在クロマブロックと隣接するブロックのうち、代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定してｒＣが誘導される。

【0255】

例えば、現在クロマブロックに隣接する周辺ブロックの全体個数のうち、代表モードを用いる隣接ブロックの個数の比率を算定した後、この比率がｒＣに設定される。映像復号化装置は、数１０に示すようにこの比率を第２の予測子の加重値として利用し、１から該当比率を減算した値をＣＣＬＭモードにより生成された第１の予測子の加重値に設定することができる。

【0256】

【数10】

【0257】

現在クロマブロックに隣接するブロックのブロック分布と予測モードが図２５の例示と同じである場合を仮定する。図２５の例示で、現在クロマブロックに隣接するブロックは合計５つであり、このうちの３つの隣接ブロックが代表モードであるプラナーモードを用いる。したがって、映像復号化装置は、数１０に従って３／５を第２の予測子の加重値に設定し、２／５をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。もし、複数の追加予測子を加重結合する場合、各追加予測子の加重値を同じ方法で計算した後、映像復号化装置は、１から追加予測子の加重値の和を減算した値を第１の予測子の加重値に設定する。

【0258】

一方、上述したような代表モードを用いる隣接ブロックの個数を算定する方法の代わりに、映像復号化装置は現在クロマブロックに隣接する周辺ブロックを全て参照せず、複数の特定位置のみを参照することができる。例えば、図９の例示で２つの位置の画素（４番に位置する左側最下段周辺画素、及び５番に位置する上段最右側周辺画素）のみを参照する場合、代表モード個数に応じた加重値は１：３、２：２、３：１に設定される。すなわち、代表モード個数が多いほど、代表モードを選択した予測子に高い加重値が設定される。現在クロマブロックに隣接するブロックのブロック分布と予測モードが図２５と同じである場合を仮定する。代表モードがプラナーモードの場合、２つの位置のうちの１つの位置に代表モードが存在する。したがって、映像復号化装置は、２／４を第２の予測子の加重値に設定し、同じ値である２／４をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。代表モードがＶＥＲモード（５０番モード）の場合、２つの位置に代表モードが存在しない。したがって、映像復号化装置は、小さい値である１／４を第２の予測子の加重値に設定し、大きい値である３／４をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。

【0259】

２番目の方法として、現在クロマブロックと隣接するブロックのうち、代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定してｒＣが誘導される。

【0260】

例えば、現在クロマブロックに隣接する周辺ブロックの全面積のうち、代表モードを用いる隣接ブロックの面積の比率を算定した後、この比率がｒＣに設定される。映像復号化装置は、数１１に示すようにこの比率を第２の予測子の加重値として用い、１から該当比率を減算した値をＣＣＬＭモードにより生成された第１の予測子の加重値に設定する。

【0261】

【数11】

【0262】

現在クロマブロックに隣接するブロックのブロック分布と予測モードが図２６の例示と同じである場合を仮定する。図２６の例示で、現在クロマブロックに隣接するブロックの総面積は６８であり、このうち、代表モードであるプラナーモードを用いる隣接ブロックの広さは２８である。したがって、映像復号化装置は、数１１に従って２８／６８を第２の予測子の加重値に設定し、４０／６８をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。もし、複数の追加予測子を加重結合する場合、各追加予測子の加重値を同じ方法で計算した後、映像復号化装置は、１から追加予測子の加重値の和を減算した値を第１の予測子の加重値に設定する。

【0263】

３番目の方法として、現在クロマブロックが周辺隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、代表モードを用いる隣接ブロックが現在ブロックと隣接する辺の長さの比率に基づいてｒＣを誘導される。

【0264】

例えば、現在クロマブロックが周辺隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、代表モードを用いる隣接ブロックが現在クロマブロックに隣接する辺の長さの比率を算定した後、この比率がｒＣに設定される。映像復号化装置は、数１２に示すようにこの比率を第２の予測子の加重値として用い、１から該当比率を減算した値をＣＣＬＭモードにより生成された第１の予測子の加重値に設定する。

【0265】

【数12】

【0266】

現在クロマブロックに隣接するブロックのブロック分布と予測モードが図２７の例示と同じである場合を仮定する。図２７の例示で、隣接ブロックが現在クロマブロックに隣接する全辺の長さは１６であり、このうち、代表モードであるプラナーモードを用いる隣接ブロックが現在クロマブロックに隣接する辺の長さは１０である。したがって、映像復号化装置は数１２に従って１０／１６を第２の予測子の加重値に設定し、６／１６をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。もし、複数の追加予測子を加重結合する場合、各追加予測子の加重値を同じ方法で計算した後、映像復号化装置は、１から追加予測子の加重値の和を減算した値を第１の予測子の加重値に設定する。

【0267】

本実現例にて、周辺画素関連度ｒＣを算定する過程で全隣接ブロックの個数又は全隣接ブロックの面積が２の二乗数の形態でない場合、これをハードウェア具現時に、除算過程で計算複雑度が大きく増加される。したがって、映像復号化装置は、周辺画素関連度を導出する過程で、各分母と分子に対して数１３に示すような演算を用いて２の二乗数の形態で近似化を進行した後、数１０ないし数１２を用いて周辺画素関連度を導出する。

【0268】

【数13】

【0269】

一方、本実現例が数４に従う場合、現在クロマブロックの予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）生成のための予測モード（以下、「代表モード」と称する）、及び現在クロマブロックに隣接する周辺ブロックの情報を用いて予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の周辺画素関連度ｒＣ（＝１－ｗｉｎｔｒａ）が類推される。ここで、現在クロマブロック及び各周辺ブロックの予測モードは、上述したようなクロスコンポーネント予測モードである。例えば、現在クロマブロックと隣接するブロックのうち、代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定してｒＣが誘導される。現在クロマブロックと隣接するブロックのうち、代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定してｒＣが誘導される。また、現在クロマブロックが周辺隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、代表モードを用いる隣接ブロックが現在ブロックと隣接する辺の長さの比率に基づいてｒＣが誘導される。以降、周辺画素関連度が予測子（ｐｒｅｄＣＣＬＭ）の加重値に設定される。

【0270】

＜実現例２－３＞対応ルマ領域に含まれたブロックの情報を使用
本実現例にて、数３に従い、映像復号化装置は現在クロマブロックに対応するルマ領域（以下、「対応ルマ領域」）に含まれたブロックの幅／高さ／面積／予測モード等の情報を用いて加重値を設定する。現在クロマブロックと対応するルマ領域との間には一定の相関関係が存在する。したがって、第２の予測子生成のための予測モード（以下、「代表モード」と称する）を用いる領域内ブロックと現在クロマブロックとの間の関連性が数値化される。以下、数値化された関連性をルマ画素関連度ｒＬと称する。映像復号化装置は、ルマ画素関連度ｒＬを用いて加重値ｗＣＣＬＭの値を設定する。

【0271】

映像復号化装置は、ルマ画素関連度ｒＬの誘導方法として、次のような２つの方法のうちの１つを用いる。

【0272】

１番目の方法として、対応ルマ領域に含まれたブロックのうち、代表モードを用いるブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定してｒＬが誘導される。

【0273】

例えば、対応ルマ領域に含まれたブロックの全体個数のうち、代表モードを用いるブロックの個数の比率を算定した後、この比率がｒＬに設定される。映像復号化装置は、数１４に示すようにこの比率を第２の予測子の加重値として用い、１から該当比率を減算した値をＣＣＬＭモードにより生成された第１の予測子の加重値に設定する。

【0274】

【数14】

【0275】

対応ルマ領域に含まれたブロックのブロック分布と予測モードが図２８の例示と同じである場合を仮定する。図２８の例示で、対応ルマ領域に含まれたブロックは合計５つであり、このうち２つのブロックが代表モードであるプラナーモードを用いる。したがって、映像復号化装置は、数１４に従って２／５を第２の予測子の加重値に設定し、３／５をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。もし、複数の追加予測子を加重結合する場合、各追加予測子の加重値を同じ方法で計算した後、映像復号化装置は、１から追加予測子の加重値の和を減算した値を第１の予測子の加重値に設定する。

【0276】

２番目の方法として、対応ルマ領域に含まれたブロックのうち、代表モードを用いるブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定してｒＬが誘導される。

【0277】

例えば、対応ルマ領域の面積のうち、代表モードを用いるブロックが対応ルマ領域と重畳される面積の比率を算定した後、この比率がｒＬに設定される。映像復号化装置は、数１５に示すようにこの比率を第２の予測子の加重値として用い、１から該当比率を減算した値をＣＣＬＭモードにより生成された第１の予測子の加重値に設定する。

【0278】

【数15】

【0279】

対応ルマ領域に含まれたブロックのブロック分布と予測モードが図２９と同じである場合を仮定する。図２９の例示で、対応ルマ領域の総面積は２５６であり、このうち、代表モードであるプラナーモードを用いるブロックが対応ルマ領域と重畳された面積は９６である。したがって、映像復号化装置は、数１５に従って９６／２５６を第２の予測子の加重値に設定し、１６０／２５６をＣＣＬＭモードによって生成された第１の予測子の加重値に設定する。もし、複数の追加予測子を加重結合する場合、各追加予測子の加重値を同じ方法で計算した後、映像復号化装置は、１から追加予測子の加重値の和を減算した値を第１の予測子の加重値に設定する。

【0280】

本実現例にて、ルマ画素関連度ｒＬを算定する過程で全代表モードを用いるブロックの個数又は全ブロックとの重畳面積が２の二乗数の形態でない場合、これをハードウェア具現時、除算のプロセスで計算の複雑度が大幅に増加される。したがって、映像復号化装置は、ルマ画素関連度を導出する過程で、各分母と分子に対して数１３に示すのと類似する演算を用いて２の二乗数の形態で近似化を進行した後、数１４及び数１５を用いてルマ画素関連度を導出する。

【0281】

＜実現例２－４＞現在クロマブロック内の画素の位置に応じて設定
本実現例では、上述した３つの実現例にて予測子全体に対して１つの統一された加重値が設定されるのとは異なり、予測子内の各画素ごとに加重値が設定される。画素ごとに加重値を設定するために、各画素に対して独立した加重値を設定してもよいが、画素をグループ化した後に各グループごとに加重値を設定することがより効果的である。したがって、本実現例で、映像復号化装置は、予測子の画素をグループ化した後、各グループに対して加重値を設定する。予測子内の画素は、図３０に例示されたように多様な方法に従ってグループ化される。図３０の例示では、各方法ごとに４つのグループを用いているが、ブロックのサイズ、形状などによってグループの個数は可変される。

【0282】

映像復号化装置は、画素をグループ化するために図３０の（ａ）～（ｈ）のグループ化方法のうちの１つを固定的に用いるか、代表モードに基づいてグループ化方法を決定するかである。例えば、上段周辺画素と左側周辺画素の両方を用いる予測モード（すなわち、プラナーモード、ＤＣモード、そして１９番から４９番までの間の予測モードなど）に対し、図３０の（ａ）、（ｅ）、（ｇ）のようなグループ化方法が使用される。また、左側周辺画素のみを用いる予測モード（すなわち、１８番以下の予測モード、ＤＣモードなど）に対し、図３０の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｈ）のようなグループ化方法が用いられる。さらに、上段周辺画素のみを用いる予測モード（すなわち、５０番以上の予測モード、ＤＣモードなど）に対し、図３０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）のようなグループ化方法が用いられる。

【0283】

一方、図３０の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）のグループ化方法は、ルマチャネルのイントラ予測子を補正するＰＤＰＣ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）技術を適用するとき、周辺画素との距離に応じて予測子内ルマ画素がグループ化される方法と非常に似ている。ＰＤＰＣ技術は、イントラ予測モードに応じて周辺画素の値を用いて生成された初期予測子に対し、予測子画素位置と利用された周辺画素の位置が遠い場合、予測モード方向ラインと反対方向にある周辺画素と予測子画素との間の距離に応じて反対方向の周辺画素と予測子画素を加重結合することで、予測子画素を補完する。このとき、反対方向の周辺画素に対して該当予測子画素との距離が近いほど、反対方向の周辺画素の加重値が増大する。ＰＤＰＣ技術は、予測モード方向ラインの反対方向の周辺画素を用いることが可能な予測モードに適用される。このような予測モードとしては、水平方向モード（１８番モード）より小さいモード、垂直方向モード（５０番モード）より大きいモード、及び４つの特定モード（プラナーモード、ＤＣモード、水平方向モード（１８番モード）、及び垂直方向モード（５０番））がある。

【0284】

ＰＤＰＣ技術は、数１６を用いてプラナーモード及びＤＣモードによる予測子を補正し、数１７を用いて水平方向モード（１８番モード）による予測子を補正し、数１８を用いて垂直方向モード（５０番モード）による予測子を補正する。また、ＰＤＰＣ技術は、数１９を用いて水平方向モード（１８番モード）より小さいモードに応じた予測子を補正し、数２０を用いて垂直方向モード（５０番モード）より大きいモードに応じた予測子を補正する。

【0285】

【数16】

【0286】

【数17】

【0287】

【数18】

【0288】

【数19】

【0289】

【数20】

【0290】

ここで、［ｘ］［ｙ］は、現在ブロックの左上段画素の座標を基準に相対的な画素を表す。ｐｒｅｄ［ｘ］［ｙ］は予測モードで生成された初期予測子であり、ｐ［ｘ］［－１］及びｐ［－１］ ［ｙ］は予測子補正に使用される周辺画素である。ｎＴｂＷ及びｎＴｂＨは現在ブロックの幅及び高さを表し、ｗＬ［ｘ］及びｗＴ［ｙ］は予測子画素及び周辺画素に適用される加重値を表す。Ｃｌｉｐ１は、クリッピング関数として数２１のように表現される。

【0291】

【数21】

【0292】

また、ｉｎｖＡｎｇｌｅは、イントラ予測モードで各方向に合わせて予測子を生成する際に必要な周辺画素の位置を特定するために使用される変数である。ＶＶＣ技術で、ｉｎｖＡｎｇｌｅは数２２に示すように算定される。

【0293】

【数22】

【0294】

ここで、ｉｎｔｒａＰｒｅｄＡｎｇｌｅは、イントラ予測モード（ＰｒｅｄＭｏｄｅＩｎｔｒａ）によって決定される値である。

【0295】

ＰＤＰＣの方法のうち、水平方向モード又は垂直方向モードの場合に適用される方式は、周辺画素の変化量値を用いて予測子を補正する方式であるため、本実施例とは互換されない。したがって、代表モードがプラナーモード、ＤＣモード、水平方向モード（１８番モード）より小さいモード、及び垂直方向モード（５０番モード）より大きいモードの場合に適用される方式が、本実施例に係る加重結合方法に適用される。数１５、数１８、数１９の最後の部分を活用して代表モードで生成した第２の予測子ｐｒｅｄｉｎｔｒａ［ｘ］［ｙ］でｐｒｅｄ［ｘ］［ｙ］を置き換え、ＣＣＬＭモードで生成した第１の予測子ｐｒｅｄＣＣＬＭ［ｘ］［ｙ］でｐ［ｘ］［－１］、ｐ［－１］ ［ｙ］、ｒｅｆＬ［ｘ］［ｙ］、及びｒｅｆＴ［ｘ］［ｙ］を置き換えることで、代表モードで予測時に使用した周辺画素との距離が近くなるにつれて代表モードで生成した予測子画素の加重値が増加される。

【0296】

本実施例は、数２３を用いてプラナーモード及びＤＣモードに応じた予測子を補正する。また、本実施例は、数２４を用いて水平方向モード（１８番モード）より小さいモードに応じた予測子を補正し、数２５を用いて垂直方向モード（５０番モード）より大きいモードに応じた予測子を補正する。数２３ないし数２５によって既存のＰＤＰＣの補正原理がそのまま本実現例に沿うように互換される。

【0297】

【数23】

【0298】

【数24】

【0299】

【数25】

【0300】

一方、ＰＤＰＣの方法を活用しない場合、映像復号化装置は、予測子画素のグループ化以降、周辺画素との距離を考慮してグループ別に加重値を設定する。ＣＣＬＭ予測による第１の予測子の加重値は、周辺画素から遠いほど大きく設定され、代表モードによる第２の予測子に対する加重値は、周辺画素から遠いほど小さく設定される。

【0301】

例えば、図３０の（ｅ）の方法で画素がグループ化された場合、図３１の例示のように第１の予測子と第２の予測子の加重値が設定される。図３１の例示で、現在クロマブロックの（０，０）位置に対して予測子ｐｒｅｄＣ（０，０）は、数２６のように算定される。

【0302】

【数26】

【0303】

図３０の例示は、現在クロマブロックが正方形の形状である場合に対してのグループ化方法を示す。現在ブロックが長方形の形状である場合、図３０に例示されたグループ化方法は、長方形のブロックに合わせて変形された後に使用される。例えば、図３２の例示は、高さが幅より大きい長方形ブロックに対してのグループ化方法を示し、図３３の例示は、幅が高さより大きい長方形ブロックに対してのグループ化方法を示す。

【0304】

＜実現例３＞第２の予測子の予測モード及び加重値をシグナリングする方法
本実現例で、映像復号化装置は現在クロマブロックのイントラ予測のための情報を類推することなく、映像符号化装置からシグナリングされた情報を用いる。すなわち、第２の予測子の予測モード関連情報、加重結合関連情報などが映像符号化装置から映像復号化装置に伝送される。また、本実施例の適用如何も、映像符号化装置から映像復号化装置にシグナリングされる。

【0305】

＜実現例３－１＞予測モード関連情報をシグナリングする方法
本実現例で、第２の予測子生成のための予測モード（以下、「代表モード」と称する）関連情報が、映像符号化装置から映像復号化装置に直接シグナリングされる。このとき、関連情報は、代表モード個数、代表モード誘導方法、代表モードインデックスなどを含む。

【0306】

１番目の方法として、代表モード個数は次のようにシグナリングされる。例えば、表３のように、上位レベル（例えばＳＰＳ）上に代表モード個数ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｎｕｍが事前に定義される。

【0307】

【表3】

【0308】

映像符号化装置は、事前に定義された代表モード個数を符号化した後、ビットストリームに含めて映像復号化装置にシグナリングする。ここで、変数名内のｃｃｉｐは「Ｃｒｏｓｓ ＣＣＬＭ Ｉｎｔｒａ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ」の略字である。以下、本実施例に関連されたシグナルの変数名にはｃｃｉｐが挿入される。

【0309】

映像復号化装置は、ビットストリーム内のｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｎｕｍを解析する。以後、ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｎｕｍの値によって予測遂行時に導出する代表モードの個数が決定される。

【0310】

別の例として、代表モード個数が、ＣＵレベルで予測遂行する度にシグナリングされる。表２に前述されたクロマチャネルのイントラ予測モード解析過程は、表４の例示のように変更される。表４によると、ｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後にｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｎｕｍを追加で解析することで、各ブロック予測時に必要な代表モード個数情報がシグナリングされる。

【0311】

【表4】

【0312】

２番目の方法として、代表モード誘導方法は次のようにシグナリングされる。まず、実現例１で提示された代表モード誘導方法は、表５に例示されたようにインデックスで区分される。

【0313】

【表5】

【0314】

以降、表６のように、上位レベル上に代表モード誘導方法のインデックスｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｉｎｆｅｒ＿ｉｄｘが事前に定義される。

【0315】

【表6】

【0316】

映像符号化装置は、事前に定義された代表モード誘導方法のインデックスを符号化した後、ビットストリームに含めて映像復号化装置にシグナリングする。映像復号化装置は、ビットストリーム内のｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｉｎｆｅｒ＿ｉｄｘを解析する。その後、ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｉｎｆｅｒ＿ｉｄｘの値によって予測遂行時に用いる代表モード誘導方法を決定する。

【0317】

別の例として、代表モード誘導方法が、ＣＵレベルで予測遂行の度にシグナリングされる。表７に示すように、クロマチャネルのイントラ予測モード解析過程でｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後、ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｉｎｆｅｒ＿ｉｄｘを追加で解析することで、各ブロック予測時に用いる代表モード誘導方法がシグナリングされる。

【0318】

【表7】

【0319】

３番目の方法として、代表モードのインデックスがＣＵレベルで予測遂行の度にシグナリングされる。表８に示すように、クロマチャネルのイントラ予測モード解析過程でｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後にｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを追加で解析することで、各ブロック予測時に用いる代表モードがシグナリングされる。

【0320】

【表8】

【0321】

このとき、ｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘは、代表モード個数が１個の場合に１個のインデックスを表示する。また、ｃｃｉｐ＿ｅｘｔｒａ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘは、複数の代表モードが使用される場合、いろんな代表モードインデックスのリストになる。

【0322】

本実現例の一例として、代表モード個数情報がシグナリングされながら代表モード誘導方法がシグナリングされる。あるいは、代表モード個数情報をシグナリングしないままで予め設定された個数が用いられ、代表モード誘導方法の情報の代わりに代表モードのインデックスがシグナリングされる。この他にも、シグナリングする関連情報とシグナリングしない関連情報を多様な組み合わせで選択することで、多様な予測方式が生成される。

【0323】

＜実現例３－２＞加重結合関連情報をシグナリングする方法
本実現例では、加重結合関連情報が映像符号化装置から映像復号化装置にシグナリングされる。このとき、加重結合関連情報は、加重結合方法、実現例２－４におけるブロック内画素のグループ化方法、加重結合加重値などを含む。

【0324】

１番目の方法として、加重結合方法は次のようにシグナリングされる。まず、実現例２で提示された加重結合方法を表９に例示されたようにインデックスで区分される。

【0325】

【表9】

【0326】

以降、表１０のように、上位レベル（例えば、ＳＰＳ）上に加重結合方法のインデックスｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃａｌｃ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘが事前に定義される。

【0327】

【表10】

【0328】

映像符号化装置は、事前に定義された加重結合方法のインデックスを符号化した後、ビットストリームに含めて映像復号化装置にシグナリングする。映像復号化装置は、ビットストリーム内のｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃａｌｃ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析する。以降、ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃａｌｃ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘの値によって予測遂行時に用いる加重結合方法を決定する。

【0329】

別の例として、加重結合方法が、ＣＵレベルで予測遂行の度にシグナリングされる。表１１に示すように、クロマチャネルのイントラ予測モード解析過程でｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後にｃｃｉｐ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃａｌｃ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを追加で解析することにより、各ブロック予測時に用いる加重結合方法がシグナリングされる。

【0330】

【表11】

【0331】

２番目の方法として、ブロック内画素のグループ化方法がＣＵレベルで予測遂行の度にシグナリングされる。グループ化方法のシグナリングは、実現例２－４の加重結合方法でブロック内の画素位置別に加重値を異なるように設定する場合に適用される。代表モードによって使用可能なグループ化方法が異なるため、グループ化方法は表１２に例示されたようにインデックスで区分される。

【0332】

【表12】

【0333】

以降、表１３に示すように、クロマチャネルのイントラ予測モード解析過程でｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後にｃｃｉｐ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｇｒｏｕｐ＿ｉｄｘを追加で解析することで、各ブロック予測時に用いるグループ化方法がシグナリングされる。

【0334】

【表13】

【0335】

３番目の方法として、加重結合の加重値は、ＣＵレベルで予測遂行の度にシグナリングされる。表１４に示すように、クロマチャネルのイントラ予測モード解析過程でｃｃｌｍ＿ｍｏｄｅ＿ｉｄｘを解析した後、ｃｃｉｐ＿ｐｒｅｄ＿ｗｅｉｇｈｔを解析することで、各ブロック予測時に各予測子に適用する加重値がシグナリングされる。

【0336】

【表14】

【0337】

このときｃｃｉｐ＿ｐｒｅｄ＿ｗｅｉｇｈｔは、代表モード個数が１個の場合、第１の予測子（又は、第２の予測子）に対して１つの加重値を表現する。また、ｃｃｉｐ＿ｐｒｅｄ＿ｗｅｉｇｈｔは、複数の代表モードを用いる場合、リストを構成する加重値の個数が代表モードの個数に応じて増加される。

【0338】

＜実現例３－３＞本発明の適用如何をシグナリングする方法
本発明の適用如何は、ユーザによって次のようにシグナリングされる。本実現例では、既存のＣＣＬＭモードによる予測子に対して本発明の実現例の組み合わせによる改善された予測子（すなわち、数３及び数４に例示された予測子ｐｒｅｄＣ）の使用を指示するために、そのためのフラグｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが、表１５に示すように上位レベル（例えばＳＰＳ）上で定義される。

【0339】

【表15】

【0340】

映像符号化装置は、事前に定義された改善された予測子の使用を指示するフラグｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを符号化した後、ビットストリームに含めて映像復号化装置にシグナリングする。

【0341】

映像復号化装置は、ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇ＝０の場合は既存のＣＣＬＭモードを使用し、ｓｐｓ＿ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇ＝１の場合は改善されたＣＣＬＭモードを用いて予測子を生成することができる。

【0342】

本発明の一例として。実現例３－１と実現例３－２の組み合わせが可能である。例えば、本発明の適用如何をシグナリングして本発明が適用されることで決定されると、以降実現例３－１と実現例３－２の方法が適用される。

【0343】

本発明の適用如何は、表１５のように上位レベルでシグナリングされてもよいが、下位レベルでシグナリングされてもよい。すなわち、ＣＵレベルでｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを用いて本発明の適用如何が決定される。映像復号化装置は、ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが０の場合は既存のＣＣＬＭモードを使用し、ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが１の場合はＣＣＬＭモードによる第１の予測子、及びイントラ予測モードによる第２の予測子を加重結合して最終予測子を生成する。

【0344】

映像復号化装置は、予測モードの種類により、表１６及び表１７のようにｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを解析する。

【0345】

【表16】

【0346】

【表17】

【0347】

あるいは、表１８のように予測モードの種類に関係なくｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが解析される場合もある。

【0348】

【表18】

【0349】

一方、予測モードがＣＣＬＭモードのうちの１つであり、ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが１である場合、本発明による代表モードは、同一チャネルの情報（（２））を用いて予測子を生成する同一チャネル予測モードである。一方、予測モードが同一チャネル情報を利用する予測モードのうちの１つであり、ｃｃｉｐ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが１である場合、本発明による代表モードは、対応ルマ領域の情報（（１））を用いて予測子を生成するクロスコンポーネント予測モードである。

【0350】

＜実現例４＞本発明の適用如何を適応的に決定する方法
本実現例は、後述する条件のうちの少なくとも１つ以上を考慮して現在ブロックに対する本発明の適用如何を類推する方法を記述する。本発明の適用如何がシグナリングされないままで、映像符号化装置及び映像復号化装置が本発明の適用如何を同様に類推することができる。このために、現在ブロックの幅／高さ／面積、周辺クロマブロック又は対応ルマブロックの予測モード、現在クロマブロックと周辺画素との関連度、現在クロマブロックと対応ルマ画素との間の関連度、現在クロマブロックの参照サンプルと対応ルマサンプルとの間の関連度などの情報が条件として考慮される。

【0351】

１番目の例示として、現在ブロックのサイズに応じて本発明を適用如何が適応的に決定される。映像符号化装置及び映像復号化装置は、ブロックの広さが予め設定された閾値以上の場合は本発明を適用し、未満の場合は適用しなくてもよい。このとき、閾値は１６、３２、６４など多様な値に事前に設定される。この他にも多様な面積条件に基づいて本発明を適用如何が決定される。

【0352】

２番目の例示として、実現例２の複数の予測子を組み合わせる方法のうち、実現例２－２と実現例２－３で例示された周辺画素関連度とルマ画素関連度を用いて本発明の適用如何が適応的に決定される。周辺画素関連度ｒＣは、現在ブロックと隣接ブロックとの間の関連性を数値化した値として、数１０ないし数１２のように算定される。ルマ画素関連度ｒＬは、対応ルマ領域内のブロックと現在クロマブロックとの間の関連性を数値化した値として、数１４及び数１５のように算定される。映像符号化装置及び映像復号化装置は、周辺画素関連度又はルマ画素関連度を導出した後、関連度の値が予め設定された該当閾値未満である場合、本発明を適用せず、以上である場合に適用する。このとき、関連度の値が０と１の間に分布するので、閾値は０．２、０．２５、０．３、０．５など多様な値に事前に設定される。

【0353】

３番目の例示として、現在クロマブロックの参照サンプルと対応ルマサンプルに対して２つのサンプル集合間の関連度を算定した後、算定された関連度値に従って本発明の適用如何が適応的に決定される。このとき、関連度は、数２７のように、２つの変数間の線形相関関係を数値化した相関係数ρで表現される。

【0354】

【数27】

【0355】

ここで、Ｃはクロマ参照サンプルであり、Ｌは対応ルマサンプルであり、ｎはクロマ参照サンプルの総個数である。また、Ｃｍはクロマ参照サンプルの平均であり、Ｌｍは対応ルマサンプルの平均である。相関係数ρは－１と１の間の値であり、絶対値が１に近いほど、２つの変数間により大きな線形関係があることを示す。

【0356】

映像符号化装置及び映像復号化装置は、ρを導出した後、予め設定された閾値と比較することで、本発明の適用如何を決定することができる。現在ブロックの予測モードがＣＣＬＭモードである場合に対し、ρの絶対値が予め設定された閾値以上である場合に本発明が適用されず、未満である場合に本発明が適用される。逆に、現在ブロックの予測モードがイントラ予測子を生成する予測モードである場合に対し、ρの絶対値が予め設定された閾値以上である場合に本発明が適用され、未満の場合に本発明が適用されない。このとき、ρの絶対値が０と１の間に分布するので、閾値は０．２、０．２５、０．３、０．５など多様な値に事前に設定される。

【0357】

この他にも、多様な方法でクロマ成分とルマ成分との関連度を測定した後、測定された関連度に基づいて本発明の適用如何が決定される。

【0358】

本明細書のフローチャート／タイミング図では、各プロセスを順次実行することが記載されているが、これは、本発明の一実施例の技術思想を例示的に説明したに過ぎない。言い換えれば、本発明の一実施例が属する技術分野にて通常の知識を有する者であれば、本発明の一実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲でフローチャート／タイミング図に記載された順序を変更して実行するか、又は各プロセスのうちの１つ以上のプロセスを並列的に実行するかで多様に修正及び変形して適用可能であるので、フローチャート／タイミング図は時系列的な順序に限定されるものではない。

【0359】

以上の説明における例示的な実施例は、多くの異なる方式で具現できることを理解されたい。１つ以上の例示で説明された機能又は方法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで具現される。本明細書で説明された機能的コンポーネントは、それらの具現独立性を特により強調するために「…部（ｕｎｉｔ）」とラベル付けされていることを理解されたい。

【0360】

一方、本実施例で説明された多様な機能あるいは方法は、１つ以上のプロセッサによって読み取られて実行される非一時的記録媒体に保存された命令語で具現されてもよい。非一時的記録媒体は、例えばコンピュータシステムによって読み取り可能な形式でデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。例えば、非一時的記録媒体は、ＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュドライブ、光学ドライブ、磁気ハードドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）のような記憶媒体を含む。

【0361】

以上の説明は、本実施例の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、本実施例は、本実施例の技術思想を限定するものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本実施例の技術思想の範囲が限定されるものではない。本実施例の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本実施例の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【0362】

ＣＲＯＳＳ－ＲＥＦＥＲＥＮＣＥＴＯＲＥＬＡＴＥＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
本特許出願は、２０２１年６月７日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０－２０２１－００７３６５９号、２０２２年６月３日付にて韓国に出願した特許出願番号第１０－２０２２－００６７９１８号に対して優先権を主張し、そのすべての内容は参考文献として本特許出願に併合される。

【符号の説明】

【0363】

１２２ イントラ予測部
５４２ イントラ予測部
８０２ 入力器
８０４ 第１の予測子生成器
８０６ 第２の予測子生成器
８０８ 加重和器

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【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】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-08

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像復号化装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、
ビットストリームから前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを復号化するステップと、
ここで前記クロスコンポーネント予測は前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、
前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推するステップと、
前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、
前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、
前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、
を含むことを特徴とする、イントラ予測方法。

【請求項2】

前記代表モードを類推するステップは、
前記現在クロマブロックの周辺画素のうち、特定位置にある周辺画素を含むブロックの予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項3】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックの予測モードのうち、ブロック個数をベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項4】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックの予測モードのうち、ブロック面積をベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項5】

前記代表モードを類推するステップは、
前記現在クロマブロックの各周辺画素が含まれたブロックの予測モードをベースに導出された最頻予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項6】

前記代表モードを類推するステップは、
前記隣接ブロックのうち、アスペクト比が前記現在クロマブロックと同じ、もしくは最も類似するブロックの予測モードを前記代表モードに設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項7】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックと前記隣接ブロックとの関連性に基づいて周辺画素関連度を生成した後、前記周辺画素関連度を前記第２の予測子の加重値に設定し、１から前記周辺画素関連度を減算した値を前記第１の予測子の加重値に設定することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項8】

前記加重値を誘導するステップは、
前記隣接ブロックのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック個数をベースに算定して前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項9】

前記加重値を誘導するステップは、
前記隣接ブロックのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックの比率を、ブロック面積をベースに算定して前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項10】

前記加重値を誘導するステップは、
前記現在クロマブロックが前記隣接ブロックと隣接する全辺の長さのうち、前記代表モードを用いる隣接ブロックが前記現在クロマブロックに隣接する辺の長さの比率に基づいて前記周辺画素関連度を誘導することを特徴とする、請求項７に記載のイントラ予測方法。

【請求項11】

前記加重値を誘導するステップは、
前記イントラ予測子の画素を複数のグループにグループ化した後、各グループに対して前記加重値を設定し、第２の予測子内画素に対して前記第２の予測子の生成時に使用した周辺画素との距離が近くなるにつれて前記第２の予測子内画素が含まれたグループの加重値が増加することを特徴とする、請求項１に記載のイントラ予測方法。

【請求項12】

映像符号化装置が遂行する、現在クロマブロックのイントラ予測方法において、
前記現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得するステップと、
ここで前記クロスコンポーネント予測は前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、
前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推するステップと、
前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、
前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、
前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、
を含むことを特徴とする、イントラ予測方法。

【請求項13】

映像符号化方法によって生成されたビットストリームを保存する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体として、前記映像符号化方法は、
現在クロマブロックに対してクロスコンポーネント（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）予測のためのクロスコンポーネント予測モードを獲得するステップと、
ここで、前記クロスコンポーネント予測は前記現在クロマブロック及び対応ルマ領域に対して前記対応ルマ領域の画素を用いて前記現在クロマブロックを予測する、
前記クロスコンポーネント予測モードに基づいて前記クロスコンポーネント予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第１の予測子を生成するステップと、
前記現在クロマブロックの隣接ブロックの予測モードから代表モード（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）を類推するステップと、
前記代表モードに基づいて前記現在クロマブロックの周辺画素を用いるイントラ予測を遂行することで、前記現在クロマブロックの第２の予測子を生成するステップと、
前記第１の予測子及び前記第２の予測子に対して加重値を誘導するステップ、及び、前記加重値を用いて前記第１の予測子と前記第２の予測子を加重和して前記現在クロマブロックのイントラ予測子を生成するステップと、
を含むことを特徴とする、記録媒体。

【国際調査報告】