CN117917076A - 图像解码装置、图像解码方法及程序 - Google Patents

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CN117917076A CN202280059779.7A CN202280059779A CN117917076A CN 117917076 A CN117917076 A CN 117917076A CN 202280059779 A CN202280059779 A CN 202280059779A CN 117917076 A CN117917076 A CN 117917076A
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Abstract

在本发明所涉及的图像解码装置(200)中，在GPM、OBMC和LMCS相对于目标块均有效，且GPM由帧间预测和帧内预测构成的情况下，合成部(243)构成为对进行亮度映射的MC、OBMC及帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于目标块的亮度分量的预测像素。

Description

图像解码装置、图像解码方法及程序
技术领域
本发明涉及一种图像解码装置、图像解码方法及程序。
背景技术
在非专利文献1中，公开一种GPM(Geometric Partitioning Mode：几何划分模式)。
GPM将矩形块倾斜地一分为二，分别对其进行运动补偿。具体而言，在GPM中，分割而成的两个区域分别利用融合模式的运动矢量进行运动补偿，并通过加权平均进行合成。作为倾斜的分割图案，根据角度和位置而准备有64种图案。
另外，在非专利文献1中，公开一种Luma Mapping with Chroma Scaling(LMCS：自适应环路整形器)。LMCS是在与输入图像信号不同的信号空间进行编码处理技术的变换/量化的技术。
而且，在非专利文献2中，公开一种Overlapped Block Motion Compensation(OBMC：重叠块运动补偿)。OBMC是针对目标块的运动补偿(MC)像素，对使用了与该目标块相邻的块具有的运动矢量的运动补偿像素(OBMC像素)根据两块的边界相距的距离进行加权平均的技术。
现有技术文献
专利文献
非专利文献1：ITU-T H.266/VVC
非专利文献2：JVET-U0100、“Compression efficiency methods beyond VVC”
发明内容
发明要解决的课题
然而，在非专利文献1中公开的GPM限定为帧间预测，因此具有编码性能的改善余地的问题点。
因此，本发明是鉴于上述的课题而作出的，其目的在于，提供一种当GPM、OBMC和LMCS在目标块中均有效且GPM由帧间预测和帧内预测构成时，对进行亮度映射的MC像素、OBMC像素和帧内预测像素进行合成而生成目标块的亮度分量的预测像素，即，在使三个预测像素的信号空间与亮度映射的空间一致后，生成最终的预测像素，由此能够期待预测性能的改善的图像解码装置、图像解码方法及程序。
用于解决课题的手段
本发明的第一特征是一种图像解码装置，其主旨在于，具有：运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；重复块运动补偿部，其构成为生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；亮度映射部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，所述合成部构成为对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
本发明的第二特征是一种图像解码装置，其主旨在于，具有：运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；反向色差缩放部，其构成为对相对于所述目标块的预测残差像素的色差分量进行反向色差缩放；合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成；以及反向色差缩放部，在几何块分割模式和亮度映射/色差缩放对目标块有效的情况下，对所述几何块分割模式的各个分割区域独立地应用反向色差缩放。
本发明的第三特征是一种图像解码方法，其主旨在于，具有：工序A，生成相对于目标块的运动补偿像素；工序B，生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；工序C，对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；工序D，生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及工序E，对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，在所述工序E中，在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
本发明的第四特征是一种程序，其主旨在于，其使计算机作为图像解码装置发挥功能，其中，所述图像解码装置具有：运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；重复块运动补偿部，其构成为生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；亮度映射部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，所述合成部构成为对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
发明效果
根据本发明，可以提供一种当GPM、OBMC和LMCS在目标块中均有效且GPM由帧间预测和帧内预测构成时，对进行亮度映射的MC像素、OBMC像素和帧内预测像素进行合成而生成目标块的亮度分量的预测像素，即，在使三个预测像素的信号空间与亮度映射的空间一致后，生成最终的预测像素，由此能够期待预测性能的改善的图像解码装置、图像解码方法及程序。
附图的简单说明
图1是表示一实施方式所涉及的图像处理系统1的结构的一例的图。
图2是表示一实施方式所涉及的图像编码装置100的功能块的一例的图。
图3是表示一实施方式所涉及的图像解码装置200的功能块的一例的图。
图4是表示通过非专利文献1所公开的几何分割模式，矩形的解码目标块由几何分割模式的分割线一分为二呈几何形状的分割区域A和分割区域B的情况的一例的图。
图5表示对本实施方式所涉及的GPM应用帧内预测模式的一例。
图6表示对本实施方式所涉及的GPM应用帧内预测模式的一例。
图7是表示本实施方式所涉及的帧内预测模式候补列表的一例的图。
图8是表示非专利文献1所公开的融合候补列表的构建方法的图。
图9A是表示通过非专利文献2所公开的OBMC运动补偿的矩形的解码目标块的一例的图。
图9B是表示通过非专利文献2所公开的OBMC运动补偿的矩形的解码目标块的一例的图。
图10是表示帧间预测部241的动作的一例的流程图。
图11表示对应用本实施方式的GPM的块应用OBMC的一例。
图12是表示对本实施方式的Intra/Inter-GPM的帧间预测区域应用双向预测，对该区域应用DMVR且构成该区域的规定的块尺寸具有的运动矢量不同的情况下，对这些块的上下左右的块边界应用OBMC的一例的图。
图13是表示非专利文献1和本实施方式所涉及的GPM的相对于各分割区域A/B的预测像素的权重系数w的值的一例的图。
图14是表示规定GPM的分割线的角度的angleIdx的一例的图。
图15是表示disLut的一例的图。
图16是表示本实施方式所涉及的考虑GPM的分割形状的反向色差缩放方法的一例的图。
图17是表示根据GPM的分割线L的角度来设定分割区域A/B的各个参考区域的表格的一例的图。
图18是用于说明对缩放系数的计算所使用的重构像素的亮度分量进行限制的方法的一例的图。
符号说明
10：图像处理系统；100：图像编码装置；111A、241A：MC预测部；111B、241B：OBMC部；112、242：帧内预测部；113、243：合成部；121：减法器；122、230：加法器；131：变换/量化部；132、220：反向变换/反向量化部；140：编码部；160、260：帧缓冲器；170、250：环路滤波处理部；170A：第一亮度映射部；170B：第二亮度映射部；171、271：反向亮度映射部；180：色差缩放部；181、281：反向色差缩放部；200：图像解码装置；210：解码部；270：亮度映射部。
具体实施方式
以下，一边参考附图一边说明本发明的实施方式。此外，以下的实施方式中的构成要素能够适当地与现有的构成要素等进行替换，并且能够进行包括与其他现有的构成要素的组合的各种变形。因此，不依据以下的实施方式的记载来限定权利要求书中记载的技术方案的内容。
<第一实施方式>
以下，参考图1～图16，对本发明的第一实施方式所涉及的图像处理系统10进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的图像处理系统10的图。
(图像处理系统10)
如图1所示，本实施方式所涉及的图像处理系统10具有图像编码装置100和图像解码装置200。
图像编码装置100构成为通过对输入图像信号(画面)进行编码来生成编码数据。图像解码装置200构成为通过对编码数据进行解码来生成输出图像信号。
在此，所述编码数据可以从图像编码装置100经由传输路径发送到图像解码装置200。另外，编码数据也可以在被存储于存储介质后，从图像编码装置100提供给图像解码装置200。
(图像编码装置100)
以下，参考图2，对本实施方式所涉及的图像编码装置100进行说明。图2是表示本实施方式所涉及的图像编码装置100的功能块的一例的图。
如图2所示，图像编码装置100具有MC部111A、OBMC部111B、帧内预测部112、合成部113、减法器121、加法器122、变换/量化部131、反向变换/反向量化部132、编码部140、帧缓冲器160、第一亮度映射部170A、第二亮度映射部170B、环路滤波处理部170、反向亮度映射部171、色差缩放部180和反向色差缩放部181。
MC部111A构成为通过运动补偿(MC：Motion Compensation)生成相对于目标块的MC像素信号。在此，运动补偿也被称为帧间预测或帧间预测。
具体而言，MC部111A构成为通过对编码目标帧(目标帧)与存储于帧缓冲器160的参考帧进行比较来特定参考帧所含的参考块，并对特定的参考块确定运动矢量(MV：MotionVector)。在此，参考帧是与目标帧不同的帧。
另外，MC预测部111A构成为根据参考块和运动矢量，按目标块生成编码目标块(以下，目标块)所含的MC像素信号(以下，MC像素)。
另外，MC部111A构成为将MC像素输出到第二亮度映射部170B。
另外，虽然在图2中未图示，但MC部111A构成为将MC的控制有关的信息(具体而言，帧间预测模式、运动矢量、参考帧列表、参考帧编号等信息)输出到编码部140。
OBMC部111B构成为通过作为帧间预测的一种的重复块运动补偿(OBMC：Overlapped Block Motion Compensation)生成相对于目标块的OBMC像素信号(以下，OBMC像素)。
具体而言，OBMC部111B构成为以与MC部111A同样的步骤，但是不是根据目标块而是根据相对于与目标块相邻的块(以下，相邻块)的参考块及运动矢量，生成从目标块与相邻块的边界向目标块方向重复的规定像素区域量的MC像素信号(以下，OBMC像素)。
另外，OBMC部111B构成为将OBMC像素输出到第二亮度映射部170B。
而且，虽然在图2中未图示，但OBMC部111B构成为将OBMC的控制有关的信息(具体而言，运动矢量、参考帧列表、参考帧编号等信息)输出到编码部140。
帧内预测部112构成为通过帧内预测(intra-frame prediction)来生成相对于目标块的帧内预测像素信号(以下，帧内预测像素)。
具体而言，帧内预测部112构成为特定目标帧所含的参考块，并根据所特定的参考块按目标块生成帧内预测像素。
在此，参考块是参考目标块的块。例如，参考块是与目标块相邻的块。
另外，帧内预测部112构成为将帧内预测像素输出到合成部113。
而且，虽然在图2中未图示，但帧内预测部112构成为将帧内预测的控制有关的信息(具体而言，帧内预测模式等信息)输出到编码部140。
第一亮度映射部170A构成为在非专利文献1所公开的亮度映射/色差缩放(LMCS：Luma Mapping with Chroma Scaling)对目标块有效的情况下，将输入图像信号的亮度分量的像素值的最大值及最小值按目标块单元进行16等分，进一步使用预先设计的分段线性模型对各分段所含的输入图像信号的值进行变换(以下，亮度映射)。
此外，关于使用该分段线性模型的亮度映射方法，由于在本实施方式中也能够应用与非专利文献1相同的方法，因此省略详细的说明。
另外，第一亮度映射部170A构成为将所亮度映射的目标块的输入图像信号的值(以下，输入像素)输出到后级的减法器121和帧内预测部112。
另外，第一亮度映射部170A构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对输入像素的亮度分量应用上述的亮度映射，而向后级的减法器121和帧内预测部112输出未进行亮度映射的亮度分量的输入像素。
而且，第一亮度映射部170A构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对输入像素的色差分量应用上述的亮度映射处理，而向后级的减法器121和帧内预测部112输出未进行亮度映射的色差分量的输入像素。
第二亮度映射部170B构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从MC部111A输出的MC像素和从OBMC部111B输出的OBMC像素的各亮度分量以与所述的第一亮度映射部170A相同的方法进行亮度映射。
另外，第二亮度映射部170B构成为将所亮度映射的MC像素和OBMC像素分别输出到后级的合成部113。
此外，第二亮度映射部170B构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对MC像素和OBMC像素的亮度分量应用上述的亮度映射，而向后级的合成部113输出未进行亮度映射的各亮度分量的MC像素和OBMC像素。
另外，第二亮度映射部170B构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对MC像素和OBMC像素的色差分量应用上述的亮度映射处理，而向后级的合成部113输出未进行亮度映射的各色差分量的MC像素和OBMC像素。
合成部113构成为将来自第二亮度映射部170B的MC像素和OBMC像素及来自帧内预测部112的帧内预测像素分别使用预先设定的权重系数进行加权平均(合成)，并将所合成的预测信号(以下，预测像素)输出到减法器121和加法器122。在此，在后面说明权重系数和加权平均方法的细节。
减法器121构成为将相对于输入像素减去来自合成部113的预测像素而得到的差，即，预测残差信号(以下，预测残差像素)输出到色差缩放部180。
色差缩放部180构成为在LMCS对目标块有效的情况下，根据使用与目标块相邻的解码完毕的重构像素的平均值计算出的色差缩放系数，对预测残差像素的色差分量的像素值进行变换(以下，色差缩放)。在后面说明色差缩放方法的细节。
另外，色差缩放部180构成为将所色差缩放的目标块的预测残差像素输出到后级的变换/量化部131。
另外，色差缩放部180构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对预测残差像素的色差分量应用上述的色差缩放，而向后级的减法器121和帧内预测部112输出未进行色差缩放的预测残差像素。
而且，色差缩放部180构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对预测残差像素的亮度分量应用上述的色差缩放，而向后级的减法器121和帧内预测部112输出未进行色差缩放的预测残差像素的亮度分量。
加法器122构成为将从合成部113输出的预测像素与从反向色差缩放部181输出的预测残差像素相加来生成滤波处理前解码信号(以下，滤波处理前重构像素)，并将所述滤波处理前重构像素输出到帧内预测部112和反向亮度映射部171。
在此，滤波处理前重构像素构成由帧内预测部112使用的参考块。
变换/量化部131构成为进行预测残差信号的变换处理并且取得系数层次值。而且，变换/量化部131也可以构成为进行系数层次值的量化。
在此，变换处理是将预测残差信号变换为频率分量信号的处理。作为所述变换处理，可以使用与离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，以下记为DCT)对应的基底图案(变换矩阵)，也可以使用与离散正弦变换(Discrete Sine Transform，以下记为DST)对应的基底图案(变换矩阵)。
另外，作为变换处理，也可以使用非专利文献1所公开的能够从多个变换基底按水平/垂直方向选择适于预测残差信号的系数的偏差的MTS(Multiple TransformSelection：多核变换选择)、通过使一次变换后的变换系数集中于频率更低区域来改善编码性能的LFNST(Low Frequecny Non-Separable Transform：低频不可分变换)。
反向变换/反向量化部132构成为进行从变换/量化部131输出的系数层次值的反向变换处理。在此，反向变换/反向量化部132也可以构成为在反向变换处理之前进行系数层次值的反向量化。
在此，反向变换处理和反向量化进行与由变换/量化部131进行的变换处理和量化相反的步骤。
编码部140构成为对从变换/量化部131输出的系数层次值进行编码，并输出编码数据。
在此，例如，编码是根据系数层次值的发生概率分配不同的长度的代码的熵编码。
另外，编码部140构成为除了系数层次值以外，还对由解码处理使用的控制数据进行编码。
在此，控制数据可以包含编码块尺寸、预测块尺寸、变换块尺寸等块尺寸有关的信息(标志或索引)。
另外，控制数据可以包含后述的图像解码装置200中的反向变换/反向量化部220的反向变换/反向量化处理、MC部241A的MC像素的生成处理、OBMC部241B的OBMC像素的生成处理、帧内预测部242的帧内预测像素的生成处理、合成部243的最终的预测像素的生成处理、环路滤波处理部250的滤波处理、亮度映射部270的亮度映射处理、反向亮度映射部271的反向亮度映射处理、反向色差缩放部281的反向色差缩放处理等控制所需的信息(标志或索引)。
此外，在非专利文献1中，这些控制数据被称为语法，其定义被称为语义。
另外，控制数据也可以包含后述的序列参数集(SPS：Sequence Parameter Set)、画面参数集(PPS：Picutre Parameter Set)、画面报头(PH：Picture Header)、切片报头(SH：Slice Header)等报头信息。
反向色差缩放部181构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从反向变换/量化部131输出的预测残差像素的色差分量进行反向色差缩放。
在此，反向色差缩放进行与所述的色差缩放部180对目标块的预测残差像素的色差分量进行的色差缩放相反的步骤。
另外，反向色差缩放部181构成为将反向色差缩放的目标块的预测残差像素向后级的加法器122输出。
另外，反向色差缩放部181构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对预测残差像素的色差分量应用上述的反向色差缩放，而向后级的加法器122输出未进行反向色差缩放的预测残差像素。
而且，反向色差缩放部181构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对预测残差像素的亮度分量应用上述的反向色差缩放，而向后级的加法器122输出未进行反向色差缩放的预测残差像素。
反向亮度映射部171构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从加法器122输出的滤波处理前重构像素的亮度分量进行反向亮度映射。
在此，反向亮度映射进行与所述的第一亮度映射部170A、第一亮度映射部170B对目标块的预测像素的亮度分量进行的亮度映射相反的步骤。
另外，反向亮度映射部171构成为将反向亮度映射的目标块的滤波处理前重构像素向后级的环路滤波部170输出。
另外，反向亮度映射部171在LMCS对目标块无效的情况下，不对滤波处理前重构像素的亮度分量应用上述的反向亮度映射，而向后级的环路滤波部170输出未进行反向亮度映射的预测残差像素的亮度分量。
另外，反向亮度映射部171构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对滤波处理前重构像素的色差分量应用上述的反向亮度映射，而向环路滤波部170输出未进行反向亮度映射的滤波处理前重构像素的色差分量。
环路滤波处理部170构成为对从反向亮度映射部271输出的滤波处理前重构像素进行滤波处理并且将滤波处理后解码信号输出到帧缓冲器160。
在此，例如，滤波处理是减少在块(编码块、预测块或变换块)的边界部分产生的失真的去块滤波器处理或根据从图像编码装置100传输的滤波系数、滤波选择信息、图像的图形的局部的性质等切换滤波的自适应循环滤波处理。
帧缓冲器160构成为累积从环路滤波处理部170输入的滤波处理后解码信号(以下，参考帧)。
另外，帧缓冲器160构成为将所累积的参考帧输出为由MC部111A或OBMC部111B使用的参考帧。
(图像解码装置200)
以下，参考图3对本实施方式所涉及的图像解码装置200进行说明。图3是表示本实施方式所涉及的图像解码装置200的功能块的一例的图。
如图3所示，图像解码装置200具有解码部210、反向变换/反向量化部220、反向色差缩放部281、加法器230、MC部241A、OBMC部241B、亮度映射部270、帧内预测部242、合成部243、反向亮度映射部271、环路滤波处理部250和帧缓冲器260。
解码部210构成为对由图像编码装置100生成的编码数据进行解码，并对系数层次值进行解码。
在此，解码例如是步骤与由编码部140进行的熵编码的步骤相反的熵解码。
另外，解码部210也可以构成为通过编码数据的解码处理取得控制数据。
在此，控制数据也可以包含上述的解码块(与上述的图像编码装置100中的编码目标块的意思相同。以下，统称为目标块)的块尺寸有关的信息。
另外，如上所述，控制数据也可以包含图像解码装置200中的反向变换/反向量化部220的反向变换/反向量化处理、MC部241A的MC像素的生成处理、OBMC部241B的OBMC像素的生成处理、帧内预测部242的帧内预测像素的生成处理、合成部243的最终的预测像素的生成处理、环路滤波处理部250的滤波处理、亮度映射部270的亮度映射处理、反向亮度映射部271的反向亮度映射处理、反向色差缩放部281的反向色差缩放处理等控制所需的信息(标志或索引)。
另外，控制数据也可以包含上述的序列参数集(SPS：Sequence Parameter Set)、画面参数集(PPS：Picutre Parameter Set)、画面报头(PH：Picture Header)、切片报头(SH：Slice Header)等报头信息。
反向变换/反向量化部220构成为进行从解码部210输出的系数层次值的反向变换处理。在此，反向变换/反向量化部220也可以构成为在反向变换处理之前进行系数层次值的反向量化。
在此，反向变换处理和反向量化进行与由变换/量化部131进行的变换处理和量化相反的步骤。
与反向色差缩放部181同样地，反向色差缩放部281构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从反向变换/量化部220输出的预测残差像素的色差分量进行反向色差缩放。
在此，反向色差缩放进行与所述的色差缩放部180对目标块的预测残差像素的色差分量进行的色差缩放相反的步骤。
另外，反向色差缩放部281构成为将反向色差缩放的目标块的预测残差像素向后级的加法器230输出。
另外，反向色差缩放部281构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对预测残差像素的色差分量应用上述的反向色差缩放，而向后级的加法器230输出未进行反向色差缩放的预测残差像素的色差分量。
而且，反向色差缩放部281构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对预测残差像素的亮度分量应用上述的反向色差缩放，而向后级的加法器230输出未进行反向色差缩放的预测残差像素的亮度分量。
与加法器222同样地，加法器230构成为将从合成部243输出的预测像素与从反向色差缩放部281输出的预测残差像素相加来生成滤波处理前解码信号(以下，滤波处理前重构像素)，并将所述滤波处理前重构像素输出到帧内预测部42和反向亮度映射部271。
在此，滤波处理前重构像素构成由帧内预测部112使用的参考块。
与反向亮度映射部171同样地，反向亮度映射部271构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从加法器230输出的滤波处理前重构像素的亮度分量进行反向亮度映射。
在此，反向亮度映射进行与所述的第一亮度映射部170A、第二亮度映射部170B对目标块的预测像素的亮度分量进行的亮度映射相反的步骤。
另外，反向亮度映射部271构成为将反向亮度映射的目标块的滤波处理前重构像素输出到后级的环路滤波部280。
另外，反向亮度映射部271构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对滤波处理前重构像素的亮度分量应用上述的反向亮度映射，而向后级的环路滤波部280输出未进行反向亮度映射的预测残差像素的亮度分量。
而且，反向亮度映射部271构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对滤波处理前重构像素的色差分量应用上述的反向亮度映射，而向环路滤波部280输出未进行反向亮度映射的滤波处理前重构像素。
与环路滤波处理部150同样地，环路滤波处理部250构成为对从加法器230输出的滤波处理前解码信号进行滤波处理，并且将滤波处理后解码信号输出到帧缓冲器260。
在此，例如，滤波处理是减少在块(编码块、预测块、变换块或将这些分割而成的子块)的边界部分产生的失真的去块滤波器处理或根据从图像编码装置100传输的滤波系数、滤波选择信息、图像的图形的局部的性质等切换滤波的自适应循环滤波处理。
与帧缓冲器160同样地，帧缓冲器260构成为累积由帧间预测部241使用的参考帧。
在此，滤波处理后解码信号构成由帧间预测部241使用的参考帧。
与MC部111A同样地，MC部241A构成为通过运动补偿(MC：Motion Compensation)生成相对于目标块的MC像素。在此，运动补偿也被称为帧间预测或帧间预测。
具体而言，MC部241A构成为通过对解码目标帧(目标帧)与存储于帧缓冲器260的参考帧进行比较来特定参考帧所含的参考块，并对特定的参考块确定MV。在此，参考帧是与目标帧不同的帧。
另外，MC部241A构成为根据参考块和运动矢量，按目标块生成目标块所含的MC像素。
而且，MC部241A构成为将MC像素输出到亮度映射部270。
OBMC部241B构成为通过OBMC生成相对于目标块的OBMC像素。
具体而言，OBMC部241B构成为以与OBMC部111B同样的步骤，生成从目标块与相邻块的边界向目标块方向重复的规定像素区域分的MC像素(OBMC像素)。
而且，OBMC部241B构成为将OBMC像素输出到亮度映射部270。
与第二亮度映射部170B同样地，亮度映射部270构成为在LMCS对目标块有效的情况下，对从MC部241A输出的MC像素和从OBMC部241B输出的OBMC像素的各亮度分量以与所述的第一亮度映射部170A、第二亮度映射部170B相同的方法进行亮度映射。
另外，亮度映射部270构成为将进行亮度映射的MC像素和OBMC像素分别输出到后级的合成部243。
此外，亮度映射部270构成为在LMCS对目标块无效的情况下，不对所述MC像素和OBMC像素的亮度分量应用上述的亮度映射，而向后级的合成部243输出未进行亮度映射的各亮度分量的MC像素和OBMC像素。
而且，亮度映射部270构成为不管LMCS对目标块是有效还是无效，均不对所述MC像素和OBMC像素的色差分量应用上述的亮度映射处理，而向后级的合成部243输出未进行亮度映射的各色差分量的MC像素和OBMC像素。
与帧内预测部112同样地，帧内预测部242构成为通过帧内预测生成相对于目标块的帧内预测像素。
具体而言，帧内预测部242构成为特定目标帧所含的参考块，并根据所特定的参考块按目标块生成帧内预测像素。在此，参考块是参考目标块的块。例如，参考块是与目标块相邻的块。
另外，帧内预测部242构成为将帧内预测像素输出到合成部243。
与合成部113同样地，合成部243构成为将来自亮度映射部270的MC像素和OBMC像素及来自帧内预测部242的帧内预测像素分别使用预先设定的权重系数进行加权平均(合成)，并将所合成的预测像素输出到加法器230。在此，在后面说明权重系数和加权平均方法的细节。
(几何分割模式)
以下，使用图4，对解码部210、MC预测部241A、帧内预测部242和合成部243所涉及的非专利文献1所公开的几何分割模式(GPM：Geometric Partitioning Mode)进行说明。
图4表示通过非专利文献1所公开的几何分割模式，矩形的解码目标块由几何分割模式的分割线L一分为二呈几何形状的分割区域A和分割区域B的情况的一例。
在此，非专利文献1所公开的几何分割模式的分割线L根据角度和位置而准备有64种图案。
另外，非专利文献1所涉及的GPM分别对分割区域A和分割区域B应用使用了所导出的不同的一个运动矢量的运动补偿(MC)，并生成MC像素。
具体而言，在所述GPM中，构建非专利文献1所公开的融合候补列表，根据所述融合候补列表和从图像编码装置100传输的相对于各分割区域A/B的两个融合索引(merge_gpm_idx0、merge_gpm_idx1)，导出各分割区域A/B分别的运动矢量(mvA、mvB)和参考帧，生成运动补偿像素。然后，各分割区域A/B的MC像素通过后述的预先设定的权重系数进行加权平均(合成)，生成最终的GPM的预测像素。
(对GPM应用帧内预测)
以下，使用图5和图6，说明对解码部210、MC部241A、帧内预测部242、合成部243所涉及的非专利文献1所公开的几何分割模式(GPM：Geometric Partitioning Mode)和本实施方式所涉及的第一几何分割模式(GPM)进行的帧内预测模式的应用。
图5和图6表示对本实施方式所涉及的GPM应用帧内预测模式的一例。
具体而言，图5表示对各分割区域A/B应用帧内预测(modeX)和帧间预测的情况下的本实施方式所涉及的GPM的结构例。图6表示对各分割区域A/B应用不同的两个帧内预测(modeX、modeY)的情况下的本实施方式所涉及的GPM的结构例。
在此，在本实施方式所涉及的第一GPM中，能够相对于各分割区域A/B应用帧间预测或帧内预测中的任一种。而且在帧内预测应用的帧内预测模式的种类根据对目标块应用的GPM的分割形状(分割线)而限定。即，根据对目标块应用的GPM的分割形状(分割线)导出能够应用的帧内预测模式。
另外，在本实施方式所涉及的第二GPM中，规定能否应用对解码目标块的帧内预测模式进行了追加应用的GPM和应用GPM时的各分割区域A/B的预测模式种类的特定方法。
由此，通过追加应用了帧内预测模式的GPM被适当地应用于解码目标块，并且特定最优的预测模式，作为结果，能够实现编码性能的进一步改善的余地。
此外，之后分别将所述的图4所示之类的由不同的两个帧间预测构成的GPM、图5所示之类的由帧内预测和帧间预测构成的GPM、图6所示之类的由帧内预测和帧内预测构成的GPM称为Inter/Inter-GPM、Intra/Inter-GPM、Intra/Intra-GPM。
而且，在目标块中GPM、OBMC和LMCS均有效且GPM由帧间预测和帧内预测构成的情况下，对进行了亮度映射的GPM的MC像素和帧内预测像素与OBMC的OBMC像素进行合成，生成目标块的亮度分量的预测像素，即，由于用于预测像素生成的上述的三个信号空间与亮度映射的空间一致，因此能够期待预测性能的改善。
[帧内预测部242中的帧内预测模式导出方法和选择方法]
之后，针对帧内预测部242中的由本实施方式提出的对GPM应用帧内预测的图案中的、对Intra/Inter-GPM和Intra/Intra-GPM进行的帧内预测模式的导出方法和选择方法进行说明。
(帧内预测模式候补列表)
以下，使用图7，对本实施方式所涉及的帧内预测部242中面向GPM的帧内预测模式候补列表(之后，帧内预测模式候补列表)的构建方法进行说明。图7是表示本实施方式所涉及的帧内预测模式候补列表的一例的图。
在本实施方式中，所述帧内预测模式候补列表的列表尺寸可以为固定值。例如，列表尺寸可以为“3”、“4”及“5”或非专利文献1所公开的面向不应用GPM的帧内预测块的帧内预测模式候补列表的最大尺寸可以为“6”或非专利文献3所公开的面向不应用GPM的帧内预测块的帧内预测模式候补列表的最大尺寸可以为“22”。
或者，所述帧内预测模式候补列表的列表尺寸可以为可变值。例如，通过使规定列表尺寸的最大值的索引包含于序列或画面或切片单元的控制数据，并由解码部210对其进行解码，从而能够特定序列或画面或切片单元的列表尺寸的最大值。
在所述帧内预测模式候补列表中，注册根据后述的GPM的分割形状或与解码目标块相邻的相邻参考像素、相邻参考块导出的多个帧内预测模式。将在后面说明帧内预测模式的导出方法的细节。
帧内预测部242可以在上述的帧内预测模式的导出(帧内预测模式候补列表的构建)完成后，根据由解码部210解码或推定出的分别相对于分割区域A/B的两个帧内预测模式索引(intra_gpm_idx0和intra_gpm_idx1)的值，分别对于分割区域A/B选择帧内预测模式候补列表内中的哪一个帧内预测模式用于帧内预测像素的生成。
此外，对于Intra/Intra-GPM，在所述两个帧内预测模式索引为相同值的情况下，由于与不应用GPM的帧内预测相同，因此所述两个帧内预测模式索引构成为一定为不同的值。
另外，解码部210可以根据构成GPM的帧内预测的总计应用数，判定是否需要对用于从所述帧内预测模式候补列表内选择用于帧内预测像素的生成的帧内预测模式的帧内预测模式索引进行解码。
在此，作为上述的变更例，帧内预测部242可以根据上述的帧内预测模式索引的值，选择帧内预测模式候补列表内的多个帧内预测模式，生成帧内预测像素。
由此，在硬件安装的图像解码装置200中，帧内预测像素的生成所需的电路规模增大，但由于能够通过多个帧内预测模式生成帧内预测像素，因此帧内预测性能提高，作为结果能够期待编码性能的改善。
此外，在使用多个帧内预测模式生成(合成)帧内预测像素的情况下，可以平均合成帧内预测像素。或者，可以以规定的权值进行加权平均来合成帧内预测像素。
作为所述权值的设定方法，例如，可以随着帧内预测模式候补列表的注册顺序越早(列表编号越小)的帧内预测模式，将权值设定得越大。
相反，可以随着帧内预测模式候补列表的注册顺序越晚(列表编号越大)的帧内预测模式，将权值设定得越小。由于帧内预测模式候补列表编号小的帧内预测模式的一方的对GPM应用的帧内预测性能的提高率高，因此根据这样设定，作为结果能够期待编码性能的改善效果。
(根据分割形状的帧内预测模式导出方法)
在本实施方式中，帧内预测部242根据GPM的分割形状(分割线)来导出帧内预测模式，并将其注册于上述的帧内预测模式候补列表。
在此，导出的帧内预测模式可以构成为，例如非专利文献1所公开的面向不应用GPM的帧内预测(之后，通常帧内预测)准备的65种Angular预测中的与GPM的分割形状(分割线)平行的Angular预测。
或者，作为变更例，导出的帧内预测模式可以构成为，非专利文献1所公开的面向通常帧内预测准备的65种Angular预测的中的与GPM的分割形状(分割线L)垂直的Angular预测。
帧内预测部242可以将导出的Angular预测注册于上述的帧内预测模式候补列表的开头，也可以在后述的其他帧内预测模式的导出完成后进行注册。
根据GPM的分割形状导出的帧内预测模式可以在反映与GPM的分割形状对应的边缘等纹理的基础上生成帧内预测像素，因此能够期待帧内预测性能高的提高效果。因此，能够期待该帧内预测模式相对于GPM的帧内预测区域的选择率高，因此如果在帧内预测模式候补列表内与最小列表编号相关联，则也可以缩短所需的帧内预测模式索引的总代码长，作为结果能够期待编码性能的改善效果。
(根据解码目标块的相邻像素或相邻块的帧内预测模式的导出方法)
在本实施方式中，除了根据上述的分割形状的帧内预测模式的导出以外，或作为变更例，还可以根据解码目标块的相邻像素或相邻块导出帧内预测模式。
在此，与解码目标块相邻的相邻参考像素或相邻参考块是与解码目标块相邻且在解码目标块的解码处理的开始时间点完成解码处理的参考像素或参考块。
(其他的帧内预测模式的导出方法)
在本实施方式中，除了上述的两种帧内预测模式的导出以外，或作为变更例，还可以导出除此以外的帧内预测模式。具体而言，可以导出DC模式或Planar模式。
[MC部241A中的运动信息导出方法和选择方法]
之后，使用图8，对MC部241A中的由本实施方式提出的对GPM应用运动补偿(帧间预测)的图案中的、对Intra/Inter-GPM和Inter/Inter-GPM进行的运动信息的导出方法和选择方法进行说明。
(融合候补列表)
在本实施方式中，MC部241A可以从非专利文献1所公开的面向GPM的融合候补列表导出运动信息。
在此，关于融合候补列表的构建方法，由于在本实施方式中也可以应用非专利文献1所公开的结构，因此省略详细的说明。
MC部241A可以在上述的运动信息的导出(融合候补列表的构建)的完成后，根据由解码部210解码或推定出的分别相对于分割区域A/B的两个融合索引(merge_gpm_idx0/merge_gpm_idx1)的值，选择融合候补列表内的哪一个运动信息用于帧间预测像素的生成。
此外，解码部210可以根据构成GPM的帧间预测的总计应用数，判定是否需要对用于从融合候补列表内选择用于帧间预测像素的生成的运动信息的融合索引进行解码。
在非专利文献1中，根据由解码部210解码或推定出的两个融合索引(merge_gpm_idx0/merge_gpm_idx1)的值和图8所示的面向的融合候补列表(MergeCandList[m，n])导出相对于分割区域A/B的帧间预测的运动信息。
在此，为了使根据merge_gpm_idx0和merge_gpm_idx1导出的运动信息尽量不重复，如图8的X所示，在merge_gpm_idx0和merge_gpm_idx1中选择的运动信息的作为导出目标的列表编号按MergeCandList的偶数编号和奇数编号成为嵌套结构。
具体而言，根据merge_gpm_idx0和merge_gpm_idx1，计算以下的m和n。
m＝merge_gpm_idx0[xCb][yCb]
n＝merge_gpm_idx1[xCb][yCb]+
((merge_gpm_idx1[xCb][yCb]>＝m)？1:0)
根据这样计算出的m的值，如以下这样导出构成分割区域A的运动信息的运动矢量、参考图像索引和预测列表标志。
首先，根据m&0x01(m的值是否为偶数的判定)和n&0x01(n的值是否为偶数的判定)计算出X的值。在此，在计算出的X为0的情况下，将X的值设为(1-X)。
最后，如以下这样分别导出分割区域A的运动矢量mvA、参考图像索引refIdxA、预测列表标志preListFlagA、分割区域B的运动矢量mvB、参考图像索引refIdxB、预测列表标志preListFlagB。
mvA＝mvLXM
refIdxA＝refIdxLXM
preListFlagA＝X
mvB＝mvLXN
refIdxB＝refIdxLXN
preListFlagB＝X
在此，M和N分别是融合候补列表中m和n所示的融合候补的编号，即，
M＝MergeCandList[m]
N＝MergeCandList[n]。
作为变更例，在本实施方式中，可以使用非专利文献2所公开的面向GPM的融合候补列表作为非专利文献1所公开的面向GPM的融合候补列表的替代。
具体而言，导入比非专利文献1所公开的面向上述的通常融合模式的融合候补列表中导入的剪枝处理(以下，面向通常融合模式的融合候补剪枝处理)更强的剪枝处理(以下，面向GPM的融合候补剪枝处理)。
另外，具体而言，与非专利文献1所公开的面向通常融合模式的剪枝处理不同，是否将运动信息作为剪枝目标的判定是与非专利文献1同样，根据运动信息具有的参考帧是否完全一致来进行的判定，但运动信息具有的运动矢量不是根据完全一致而是通过基于解码目标块的块尺寸的阈值进行判定。
具体而言，在解码目标块尺寸不足64像素的情况下，所述阈值设定为1/4像素，在解码目标块尺寸为64像素以上且不足256像素的情况下，所述阈值设定为1/2像素，在解码目标块尺寸为256像素以上的情况下，所述阈值设定为1像素。
在面向GPM的融合候补剪枝处理的具体的流程中，与面向通常融合模式的剪枝处理同样地，首先，比较参考帧是否完全一致，在完全一致的情况下，接着，判定运动矢量是否完全一致。
在参考帧不完全一致的情况下，即使运动矢量不足阈值，也不视为剪枝目标。在所述情况下，比较目标中不存在于融合候补列表的运动信息构成为作为新融合候补追加于融合候补列表。
接着，在参考帧完全一致且运动矢量不足阈值的情况下，视为剪枝目标。在除此以外的情况下，比较目标中不存在于融合候补列表的运动信息构成为作为新融合候补追加于融合候补列表。
根据所述结构，在面向通常融合模式的剪枝处理中不是剪枝目标的运动矢量相似的情况下的运动信息也包含在剪枝目标中，因此能够排除由GPM的两个融合索引导出的运动信息的相似性，能够期待编码性能的改善。
此外，在该非专利文献2所公开的面向GPM的融合候补剪枝处理中，在运动信息为双向预测的情况(即，L0和L1分别各具有一个运动矢量和参考帧的情况)下，当与比较目标的融合候补的L0和L1的参考帧分别完全一致时视为剪枝目标。
在本实施方式中，MC部241A可以将追加有面向GPM的融合候补剪枝处理的GPM的融合候补列表用作面向通常融合模式的替代来导出运动信息。
根据所述结构，能够从由相似度更低的运动信息构成的融合候补列表内导出运动信息，因此作为结果能够期待编码性能的改善。
作为进一步的变更例，MC部241A可以根据标志来切换使用面向通常融合模式的融合候补列表和面向GPM的融合候补列表中的哪一个来作为用于导出运动矢量的融合候补列表。
具体而言，解码部210进行解码，例如，以控制数据中包含1位的标志的方式构成，由此解码部210解码或推定该标志的值，并传递给MC部241A，从而能够实现该切换。
根据所述结构，MC部241A能够从方式更多的变形导出运动信息，因此提高预测性能，作为结果能够期待编码性能的改善。
(重复块运动补偿和解码端运动矢量修正)
以下，使用图9和图10，对解码部210和OBMC部241B所涉及的由非专利文献2所公开的重复块运动补偿(OBMC：Overlapped Block Motion Compensation)进行说明。
图9表示非专利文献2所公开的应用OBMC的矩形的解码目标块的两个例。
图9A是在解码目标块具有的运动矢量(MV)相对于解码目标块相同的情况下，对解码目标块的面向上侧和左侧的块边界应用OBMC的例子。
另一方面，图9B是在解码目标块具有的MV相对于解码目标块不相同的情况下，例如，如图9B所示，解码目标块的每个规定的块尺寸具有不同的MV的情况下，对各块的上下左右的块边界应用OBMC的例子。
图9B所示那样的例子有时例如在非专利文献1所公开的Affine预测、解码端运动矢量修正(Decoder Motion Vector Refinment：DMVR)有效的情况下发生。
在此，DMVR是指，在OBMC部241B导出运动矢量后，将所导出的运动矢量通过以16×16像素单元进行重新搜索来修正的技术。
在非专利文献1所公开的GPM中，各分割区域的帧间预测时DMVR和BDOF的应用受到限制，但本实施方式中Intra/Inter-GPM的帧间预测区域中能够应用双向预测，因此OBMC部241B可以对Intra/Inter-GPM的帧间预测区域应用DMVR或BODF。
由此，由于通过Intra/Inter-GPM的帧间预测区域的双向预测生成的预测像素值的精度提高，因此能够期待进一步的编码性能的效果。
此外，对于DMVR或BODF的应用判定方法而言，由于在本实施方式中也能够使用与非专利文献1相同的结构，因此省略详细的说明。
另一方面，OBMC部241B即使在能够对本实施方式的Intra/Inter-GPM的帧间预测区域应用双向预测的情况下，也可以始终限制(禁止)DMVR或BODF的应用。
即，即使在满足上述的非专利文献1所公开的能否应用DMVR或BODF的判定条件的情况下，也限制对Intra/Inter-GPM的帧间双向预测区域应用DMVR或BODF。
具体而言，可以通过对非专利文献1所公开的DMVR或BODF的应用条件追加基于解码目标块具有的非专利文献1所公开的表示有无应用GPM的标志的判定条件来实现。
由此，虽然不能期待进一步的编码性能的改善，但能够避免伴随对Intra/Inter-GPM的帧间预测区域因追加应用DMVR或BDOF而进行的重新搜索等的OBMC部241B的处理量增加。
(重复块运动补偿的应用控制方法)
以下，使用图10，对OBMC部241B的OBMC的应用控制方法进行说明。图10表示OBMC部241B的OBMC的应用控制方法的流程图。
首先，OBMC部241B与非专利文献2所公开的能否应用OBMC的判定处理同样地，以作为所述的OBMC的应用单元的4×4像素的子块(以下，目标子块)进行实施。
如图10所示，在步骤S241-01中，OBMC部241B判定目标子块具有的预测种类是否为Inter预测(帧间预测)。
在判定为满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-02，在判定为不满足所述条件的情况下，即，判定为目标子块具有的预测种类为Intra预测(帧内预测)的情况下，该动作进入步骤S241-03。
此外，在步骤S241-03中，OBMC部241B判定为在目标子块中不应用OBMC，该动作结束。
在步骤S241-02中，OBMC部241B判定目标子块具有的obmc_flag是否为1。
在判定为满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-04，在判定为不满足所述条件的情况下，即，判定为obmc_flag为1的情况下，该动作进入步骤S241-05。
此外，在步骤S241-05中，OBMC部241B判定为在目标子块中不应用OBMC，该动作结束。
在此，obmc_flag是表示解码目标块单元能否应用OBMC的语法。在obmc_flag的值为0的情况下，表示不应用OBMC，在obmc_flag的值为1的情况下，表示应用OBMC。
obmc_flag的值是0还是1由解码部210解码来特定值，或者不解码而推定值。
obmc_flag的解码方法和obmc_flag的值的特定方法和推定方法由于可以采用与非专利文献2相同的结构，因此省略详细的说明。
在步骤S241-04中，OBMC部241B判定相对于目标子块横跨块边界的相邻块是否具有运动矢量(MV)。
在判定为满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-06，在判定为不满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-07。
此外，在步骤S241-07中，OBMC部241B判定为在目标子块中不应用OBMC，该动作结束。
在步骤S241-06中，OBMC部241B判定目标子块具有的MV与相邻块具有的MV的差是否为规定阈值以上。
在判定为满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-08，在判定为不满足所述条件的情况下，该动作进入步骤S241-09。
此外，在步骤S241-08中，OBMC部241B判定为在目标子块中应用OBMC，该动作结束。另一方面，在步骤S241-09中，OBMC部241B判定为在目标子块中不应用OBMC，该动作结束。
在此，规定阈值可以使用固定值。例如，可以将规定阈值作为1像素。或者也可以为0像素(即，判定为仅在不完全一致的情况下应用OBMC。)。
或者，作为规定阈值，可以使用与目标子块具有的MV的个数对应的可变值。例如，在目标子块具有一个MV的情况下，可以将规定阈值作为1像素，在目标子块具有两个MV的情况下，可以将规定阈值作为0.5像素。
通过以上的结构，在非专利文献2中，相对于具有MV的目标子块限定于与相邻块的MV的差大的情况，通过应用OBMC，消除目标子块与相邻块之间的块边界的不连续性(以下，块边界失真)，作为结果能够期待预测性能的提高。
(相对于GPM的OBMC的应用例和应用控制方法)
以下，使用图11和图12，对解码部210、MC部241A、OBMC部241B和合成部243所涉及的相对于GPM的OBMC的应用例和应用控制方法进行说明。
图11表示本实施方式的相对于应用GPM的块，对解码目标块的上侧和左侧的块边界应用OBMC的应用例。
如图11所示，根据GPM的分割形状(分割线L)，应用OBMC的目标子块存在以下最大三个图案。
具体而言，作为第一图案，具有分割区域A所属的目标子块，作为第二图案，具有分割区域B所属的目标子块，作为第三图案，具有分割区域A/B双方所属的目标子块。
所述三个图案的目标子块根据对分割区域A和分割区域B应用的预测种类是帧间预测还是帧内预测被进一步划分。
具体而言，第一图案和第二图案的目标子块被划分为帧间预测和帧内预测的两个情况。
另一方面，第三图案的目标子块被划分为不同的两个帧间预测的情况、帧间预测及帧内预测的情况、不同的两个帧内预测的情况的总计三个情况。
此外，在本实施方式中，目标子块具有的预测种类仅为一种。因此，在第三图案的目标子块中，由构成目标子块的两个预测的组合确定目标子块具有的预测种类。具体而言，由不同的两个帧间预测构成的预测种类作为帧间预测来处理，由帧间预测及帧内预测构成的预测种类作为帧间预测来处理，由不同的两个帧内预测构成的预测种类作为帧内预测来处理。
在此，关于上述的作为OBMC的应用目标的目标子块中的、预测种类为帧内预测的目标子块，根据以下的理由，应判定为不能应用OBMC。其原因在于，该条件的目标子块的预测像素由使用目标子块相邻的重构像素的帧内预测生成，因此在所述重构像素与所生成的预测像素之间的块边界，难以如帧间预测那样定性地产生块边界失真。
根据以上的理由，在本实施方式中，对上述的作为OBMC的应用目标的目标子块中的、预测种类为帧内预测的目标子块，限制OBMC的应用(设为不能应用OBMC)。
另一方面，在本实施方式中，对上述的作为OBMC的应用目标的目标子块中的、预测种类为帧间预测的目标子块，设为能够应用OBMC。
图12表示对本实施方式的Intra/Inter-GPM的帧间预测区域应用双向预测，在对该区域应用DMVR且构成该区域的规定的块尺寸具有的运动矢量不同的情况下，对这些块的上下左右的块边界应用OBMC的一例。
在图12的情况中，与上述的情况同样地，可以对帧内区域限制(禁止)OBMC的应用。
而且，在图12的情况中，关于对构成解码目标块的每个规定块尺寸的上下左右的块边界应用的OBMC，可以根据图10所示的块单元的OBMC的应用控制方法再次判定能否再次应用OBMC。
具体而言，如图12所示，通过控制为对目标子块的帧内区域相邻的块边界不应用OBMC，能够避免无用地应用OBMC。
之后，对本实施方式所涉及的考虑能否相对于GPM应用OBMC的最终的预测像素的生成方法进行说明。
(考虑GPM、LMCS、OBMC的最终预测像素的生成方法)
以下，本实施方式的MC部241A、OBMC部241B、帧内预测部242、亮度映射部270和合成部243所涉及的考虑GPM、LMCS和OBMC的最终预测像素的生成方法进行说明。
(OBMC的权重系数)
首先，对MC部241A、OBMC部241B和合成部243所涉及的非专利文献2及本实施方式所涉及的OBMC的第一权重系数w_1的定义以及使用第一权重系数w_1、MC像素和OBMC像素的最终的帧间预测像素的生成方法进行说明。
合成部243利用根据距离目标块或目标子块的边界的距离设定分别从亮度映射部270输出的MC像素和OBMC像素的第一权重系数w_1进行加权平均(合成)，生成最终的帧间预测像素。
第一权重系数在非专利文献2中，面向目标块的OBMC和面向目标子块的OBMC设定不同的应用行数和不同的权重系数。
具体而言，在所述面向目标块的OBMC中，从目标块的边界起4行是OBMC的应用区域，第一权重系数w_1根据应用行的编号(i＝0,1,2,3,0为块边界最近侧)，如以下这样进行设定。
w_1[0,1,2,3]＝[6,4,2,1]
此时，使用第一权重系数w_1、MC像素(MC_Y)和OBMC像素(OBMC_Y)，如以下这样计算最终的帧间预测像素的亮度分量(Inter_Y)。
[数学式1]
另一方面，在所述面向目标子块的OBMC中，从目标块的边界起3行是OBMC的应用区域，第一权重系数w_1根据应用行的编号(i＝0,1,2,3,0为块边界最近侧)，如以下这样进行设定
w_1[0,1,2,3]＝[27,16,6,0]
此时，使用第一权重系数w_1、MC像素(MC_Y)和OBMC像素(OBMC_Y)，如以下这样计算最终的帧间预测像素的亮度分量(Inter_Y)。
[数学式2]
此外，数学式2的MC像素(MC_Y)表示在GPM为Inter/Inter-GPM的情况下，根据后述的GPM所涉及的第二权重系数和分割区域A/B的各自的MC像素进行加权平均(合成)而成的MC像素。
另一方面，数学式2的MC像素(MC_Y)表示在GPM为Inter/Intra-GPM的情况下，分割区域A/B中的任一方为帧间预测的MC像素。
此外，在GPM为Intra/Intra-GPM的情况下，由于分别由分割区域A/B的帧内预测像素构成，因此在由数学式2所示的MC像素和OBM像素的帧间预测像素生成方法中，不生成GPM的最终的预测像素。
(GPM的权重系数)
以下，使用图13～图15，对解码部210、MC部241A、帧内预测部242和合成部243所涉及的非专利文献1和本实施方式所涉及的GPM的第二权重系数w_2进行说明。
图13是表示非专利文献1和本实施方式所涉及的GPM的相对于各分割区域A/B的预测像素的第二权重系数w_2的值的一例的图。
根据相对于各分割区域A/B的构成GPM的预测种类的组合(Inter/Inter-GPM、Intra/Inter-GPM、Intra/Intra-GPM)和能否应用OBMC，由MC部241A和OBMC部241B生成的帧间预测像素或由帧内预测部242生成的帧内预测像素在合成部243中通过第二权重系数w_2被加权平均(合成)。
在非专利文献1中，第二权重系数w_2的值使用0～8的值，在本实施方式中，也可以使用所述第二权重系数w_2的值。在此，第二权重系数w_2的值0、8表示非合成区域(非Blending区域)，第二权重系数w_2的值1～7表示合成区域(Blending区域)。
此外，在本实施方式中，第二权重系数w_2的计算方法可以构成为采用与非专利文献1相同的方法，根据由像素位置(xL、yL)和目标块尺寸计算出的偏移值(offsetX、offsetY)、图14所示的由规定几何分割模式(GPM)的分割线的角度的angleIdx计算出的位移(diplacementX、diplacementY)和图15所示的由diplacementX、diplacementY计算出的表格值disLut，按照以下这样的方式计算。
weightIdx＝(((xL+offsetX)<<1)+1)×disLut[diplacementX]+(((yL+offsetY)<<1)+1)×disLut[diplacementY]
weightIdxL＝partFlip？32+weightIdx:32-weightIdx
w_2＝Clip3(0，8，(weightIdxL+4)>>3)
使用上述的第二权重系数w_2，根据分割区域A/B的预测种类生成GPM的最终的预测像素，
首先，在Inter/Inter-GPM的情况下，使用第二权重系数w_2、分割区域A的MC像素(即，基于区域A具有的运动信息的MC像素)的亮度分量(MC_AY)及分割区域B的MC像素(即，基于区域B具有的运动信息的MC像素)的各亮度分量(MC_BY)，如以下这样生成GPM的MC像素(MC_Y)。
[数学式3]
在合成部243中，在OBMC有效的情况下，通过上述所示的数学式1或数学式2，将OBMC像素(OBMC_Y)与MC像素(MC_Y)进行加权平均，生成GPM的帧间预测像素(Inter_Y)。然后，所述帧间预测像素作为GPM的最终的预测像素(Pred_Y)被从合成部243输出。
接着，在Intra/Intra-GPM的情况下，使用第二权重系数w_2、分割区域A的帧内预测像素(即，基于区域A具有的帧内预测模式的帧内像素)的亮度分量(Intra_AY)及分割区域B的帧内像素(即，基于区域A具有的帧内预测模式的帧内像素)的各亮度分量(Intra_BY)，如以下这样生成GPM的帧内预测像素(Intra_Y)。
[数学式4]
如上所述，由于可以不对仅由帧内预测像素构成的GPM的预测像素应用OBMC像素，因此所述帧内预测像素作为GPM的最终的预测像素(Pred_Y)被从合成部243输出。
接着，在Intra/Inter-GPM的情况下，使用第二权重系数w_2、分割区域A或B的MC像素(即，基于区域A或B具有的运动信息的MC像素)、分割区域B或A的帧内预测像素(即，基于区域B或A具有的帧内预测模式的帧内像素)及相对于分割区域A或B的MC像素的OBMC像素的各亮度分量，如以下这样生成GPM的最终的预测像素。在下述的计算式中，示出分割区域A为帧间预测(MC)，分割区域B为帧内预测的例子。
通过[数学式5]
或者
[数学式6]
根据分割区域A或B的MC像素和OBMC像素及第一权重系数计算出GPM的帧间预测像素(Inter_AY)。
通过[数学式7]
根据GPM的帧间预测像素、GPM的帧内预测像素(在该例中，分割区域B的帧内预测像素)和第二权重系数，生成GPM的最终的预测像素(Pred_Y)被从合成部243输出。
在合成部243中，在LMCS有效的情况下，从亮度映射部270输出的亮度映射的MC像素及OBMC像素或从帧内预测部242输出的亮度映射的帧内预测像素生成目标块的亮度分量的最终的预测像素。
尤其，在上述所示的计算例中，合成部243在Intra/Inter-GPM的情况下，需要适当地实施亮度映射的MC像素、OBMC像素及帧内预测像素的加权平均的顺序。
具体而言，合成部243如下式那样，根据从亮度映射部270输出的亮度映射的分割区域A或B的MC像素(FwdMap(MC_Y))、OBMC像素(FwdMap(OBMC_Y))和第一权重系数w_1，生成加权平均的亮度映射的帧间预测像素(FwdMap(Inter_Y))。
然后，合成部243根据该帧间预测像素、从帧内预测部242输出的亮度映射的分割区域B或A的帧内预测像素(Intra_Y)和第二权重系数w_2，生成GPM的最终的预测像素(Pred_Y)。在下述的计算式中，示出分割区域A为帧间预测(MC)，分割区域B为帧内预测的例子。在此，帧间预测像素(Inter_AY)的生成方法与所述的数学式5或数学式6相同。
[数学式8]
通过以上的步骤，当GPM、OBMC及LMCS在目标块中均有效且GPM由帧间预测和帧内预测构成时，可以对亮度映射的GPM的MC像素、OBMC像素和帧内预测像素进行合成，生成目标块的亮度分量的预测像素。
这表示，即，在上述的三个预测像素(1.GPM的MC像素、2.OBMC像素、3.GPM的帧内预测像素)的信号空间与亮度映射的空间一致的基础上，生成Intra/Inter-GPM的最终的预测像素，因此作为结果能够期待预测性能的提高效果。
此外，即使上述所示的第一权重系数w_1和第二权重系数w_2与上述的例为不同的值，也能够以相同的概念应用本实施方式中说明的当GPM、OBMC、LMCS有效时的预测像素的生成方法。
另外，作为上述结构的变更例，可以使第二亮度映射部270对MC像素和OBMC像素进行亮度映射的功能包含于合成部243。
具体而言，合成部243根据从MC部241A输出的MC像素、从OMBC部输出的OBMC像素、第一权重系数和第二权重系数，生成由GPM或OBMC构成的帧间预测像素。
之后，合成部243对所生成的该帧间预测像素进行亮度映射。然后，在GPM例如为Intra/Inter-GPM的情况下，合成部243可以对所述帧间预测像素，根据第二权重系数加权平均从帧内预测部242输出的帧内预测像素，生成和输出最终的预测像素。
由此，在上述的结构例中，MC像素和OBMC像素分别需要亮度映射处理，但在变更例中，由于仅对帧间预测像素进行亮度映射即可，因此能够期待削减亮度映射处理次数的效果。
(考虑GPM分割形状的反向色差缩放)
以下，使用图16～图18，对本实施方式所涉及的考虑GPM的分割形状的反向色差缩放方法进行说明。此外，本实施方式所涉及的色差缩放方法的步骤与在此说明的反向色差缩放方法相反，因此在之后所示的分割形状的一点上均相同。因此，即使说明为反向色差缩放方法的部分，也可以替换为色差缩放方法。
图16是表示本实施方式所涉及的考虑GPM的分割形状的反向色差缩放方法的一例的图。
首先，非专利文献1所公开的面向GPM的反向色差缩放方法被应用于目标块单元的预测残差像素而不是每个分割区域A/B。
因此，此时使用的缩放系数使用与目标块相邻的重构块(具体而言，与上部1行和左部1行相邻的重构像素)的亮度分量的平均值计算得出。该缩放系数的计算方法在GPM有效的情况下也相同。
相对于此，在本实施方式中，如图16所示，可以将反向色差缩放分为GPM的分割区域A/B来进行应用。
这可以通过将与GPM的分割形状有关的信息(内部参数)保存到反向色差缩放部281(或者反向色差缩放部181)的处理完成为止来实现。
而且，关于此时使用的缩放系数的计算方法，可以应用(替换)以下所示的考虑GPM的分割形状的方法来作为替代。
具体而言，是使用图17所示之类的根据GPM的分割线L的角度分别设定分割区域A/B的参考区域的表格的方法。在此，图17所示的A和L分别表示目标块的上部和左部。
如果使用该表格限制反向色差缩放方法中计算缩放系数时使用的亮度分量的重构像素，则可以仅使用与分割形状一致的重构像素分别计算出分割区域A/B的缩放系数，因此提高色差分量的预测残差像素的精度，作为结果改善预测性能。
此外，在上述中，示出了使用基于GPM的分割形状的参考区域的限制表格的反向色差缩放方法中的缩放系数的计算方法，但作为其他的方法，如图18所示，可以根据GPM的分割线L和与目标块相邻的重构像素的亮度分量的交点，限制用于缩放系数的计算的重构像素的亮度分量。在此，位于交点的像素可以仅在分割区域A/B中的任一方使用，也可以在双方使用。
此外，在上述中，参考通过GPM将矩形块一分为二呈几何形状的事例，说明了在该情况下相对于GPM应用帧内预测模式时的信令方法，但在通过GPM将矩形块分为三部分以上的几何形状的事例中，也能够以相同的概念应用本实施方式所说明的对GPM进行的帧内预测的应用、帧内预测模式的导出、对GPM进行的OBMC的应用、GPM、OBMC和LMCS有效时的预测像素生成所涉及的方法。
上述的图像编码装置100和图像解码装置200可以通过使计算机执行各功能(各工序)的程序来实现。
此外，在上述的各实施方式中，以将本发明应用于图像编码装置100和图像解码装置200为例进行了说明，但本发明并不仅限定于此，也可以同样应用于具有图像编码装置100和图像解码装置200的各功能的图像编码系统和图像解码系统。
工业上的可利用性
此外，根据本实施方式，例如由于能够在动态图像通信中实现综合服务质量的提高，因此能够有助于联合国主导的可持续发展目标(SDGs)的目标9“建设具有适应力的基础设施，促进可持续的工业化，并且实现扩大创新”。

Claims (7)

1.一种图像解码装置，其特征在于，具有：
运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；
重复块运动补偿部，其构成为生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；
亮度映射部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；
帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及
合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，
在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，所述合成部构成为对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
2.根据权利要求1所述的图像解码装置，其特征在于，
所述合成部构成为，
以第一权重系数，对进行所述亮度映射的所述运动补偿像素的亮度分量与所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行加权平均，生成相对于所述目标块的所述亮度映射的所述帧间预测像素的亮度分量，
以第二权重系数，对进行所述亮度映射的所述帧间预测像素的亮度分量与所述帧内预测像素的亮度分量进行加权平均，
生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
3.一种图像解码装置，其特征在于，具有：
运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；
帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；
反向色差缩放部，其构成为对相对于所述目标块的预测残差像素的色差分量进行反向色差缩放；
合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成；以及
反向色差缩放部，在几何块分割模式和亮度映射/色差缩放对目标块有效的情况下，对所述几何块分割模式的各个分割区域独立地应用反向色差缩放。
4.根据权利要求3所述的图像解码装置，其特征在于，
所述反向色差缩放部构成为根据所述几何块分割模式的分割形状来控制缩放系数的计算所使用的与所述目标块相邻的亮度分量的重构像素的范围。
5.根据权利要求4所述的图像解码装置，其特征在于，
所述反向色差缩放部使用表示所述重构像素的参考方向的表格来控制所述重构像素的范围，所述重构像素的参考方向根据所述几何块分割模式的分割角度来规定。
6.一种图像解码方法，其特征在于，具有：
工序A，生成相对于目标块的运动补偿像素；
工序B，生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；
工序C，对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；
工序D，生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及
工序E，对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，
在所述工序E中，在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
7.一种程序，其使计算机作为图像解码装置发挥功能，其特征在于，
所述图像解码装置具有：
运动补偿部，其构成为生成相对于目标块的运动补偿像素；
重复块运动补偿部，其构成为生成相对于所述目标块的重复块运动补偿像素；
亮度映射部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素及所述重复块运动补偿像素的亮度分量进行亮度映射；
帧内预测部，其构成为生成相对于所述目标块的帧内预测像素；以及
合成部，其构成为对相对于所述目标块的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素和所述帧内预测像素进行合成，
在几何块分割模式、重复块运动补偿和亮度映射/色差缩放相对于所述目标块均有效，且所述几何块分割模式由帧间预测和帧内预测构成的情况下，所述合成部构成为对进行亮度映射的所述运动补偿像素、所述重复块运动补偿像素及所述帧内预测像素的各亮度分量进行合成，生成相对于所述目标块的亮度分量的预测像素。
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