JP2013058939A - 画像復号装置、および画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】予測モードの過去の発生状況や周囲の符号化状況の変換テーブルへの反映等による符号化効率向上を図る。
【解決手段】予測モード数Ｎ＝１８およびＮ＝３５で共通の単一変換テーブル１５３を、予測モード復元部が復元した予測モードに対し、該予測モードの発生確率に応じたランクが対応付けられるように更新する変換テーブル更新部１１５を備える。
【選択図】図１
【解決手段】予測モード数Ｎ＝１８およびＮ＝３５で共通の単一変換テーブル１５３を、予測モード復元部が復元した予測モードに対し、該予測モードの発生確率に応じたランクが対応付けられるように更新する変換テーブル更新部１１５を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、画像を表す符号化データを復号する画像復号装置、および画像を符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置に関する。
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４．ＡＶＣ、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）における共同開発用コーデックであるＫＴＡソフトウェアに採用されている方式、ＴＭｕＣ（Test Model under Consideration）ソフトウェアに採用されている方式や、その後継コーデックであるＨＥＶＣ（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式（非特許文献１）などが挙げられる。
これらの動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。また、予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
インター予測においては、フレーム全体が復号された参照フレーム（復号画像）内の参照画像に対し、動きベクトルを用いた動き補償を適用することによって、予測対象フレーム内の予測画像が予測単位（例えば、ブロック）毎に生成される。
一方、イントラ予測においては、同一フレーム内の局所復号画像に基づいて、当該フレームにおける予測画像が順次生成される。具体的には、イントラ予測においては、通常、予測単位（例えば、ブロック）毎に、予め定められた予測方向（予測モード）群に含まれる予測方向から何れかの予測方向が選択されると共に、局所復号画像における参照画素の画素値を、選択された予測方向に外挿することによって、予測対象領域上の予測画素値が生成される。なお、非特許文献１では、予測方向に対応付けられている方向予測以外にも、ＤＣ予測や、Ｐｌａｎａｒ予測なども定義されている。
近年、イントラ予測において、予測モードの発生数に応じて、可変長符号化に利用する変換テーブルを更新する方式が提案されている（非特許文献２）。
また、非特許文献２では、発生頻度の高い予測モードを小さい値のランク値に対応付ける変換テーブルを用いて、予測モードに対応付けられているランク値を可変長符号化することで予測モードに関する情報の符号量の低減を図っている。
また、非特許文献２には、例えば、符号化対象ブロックのブロックサイズまたは利用可能な予測モード数に応じて異なる変換テーブルを用いることが記載されている。
「WD4: Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding (JCTVC-F803_d0)」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011（２０１１年８月９日公開）
「Modified Intra Mode Coding（JCTVC-F269）」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG116th Meeting: Torino, 14-22 July, 2011（２０１１年７月公開）
しかしながら、上述のような変換テーブルを更新する方式では、予測モードの発生の傾向を十分に反映できていなかった。
例えば、非特許文献２の方式では、ブロックサイズ間で共通または類似の予測モードが用いられていたとしても、符号化対象ブロックのブロックサイズごとに変換テーブルを保持しているため、あるブロックサイズのブロックの符号化における予測モードの発生確率を、別のブロックサイズの変換テーブルに反映できていなかった。すなわち、過去の予測モードの発生状況が十分に活用できていない場合があった。
さらに、非特許文献２に記載の変換テーブルでは、当該変換テーブルに対応付けられているブロックサイズのブロックにおける発生確率のみしか反映できておらず、周囲の状況に応じた発生確率が考慮されていなかった。
このような理由により、非特許文献２の方式では、予測モードに関する情報の符号量を十分に低減することができず、符号化効率が期待されるほど向上しないという問題を有していた。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、予測モードの過去の発生状況および周囲の符号化状況を変換テーブルに反映させたり、変換テーブルを予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスまたは色差予測モードの導出に適用したりすることによって、符号化効率を向上させることができる画像復号装置等を実現することにある。
本発明に係る画像復号装置は、上記課題を解決するために、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備えることを特徴とする。
予測セットとは、処理の対象となるブロックにおいて選択することができる予測モードの集合である。例えば、引用文献１の技術においては、予測セットに含まれる予測モードは、処理対象ブロック、すなわちＰＵが４×４の場合、１８種類であり、ＰＵが、８×８〜３２×３２の場合、３４種類である。
このように、予測セットは、ブロックサイズごとに異なるものが定義されていてもよい。
変換テーブルでは、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられている。また、変換テーブルは、異なる予測セットの間で共通である。
なお、予測セットが、ブロックサイズごとに異なるものが定義されている場合、予測セットを、ブロックサイズによって特定することもできる。また、予測セットが、処理の対象となるブロックにおいて選択することができる予測モードの数ごとに定義されている場合、予測セットを、処理の対象となるブロックにおいて選択することができる予測モードの数により特定することもできる。
従って、予測セットを、予測モードの数、または、ブロックサイズによって特定できるのであれば、“変換テーブルは、異なる予測セットの間で共通である”とは、言い換えれば、“異なる予測モードの数の間で”または“異なるブロックサイズの間で”共通であるということである。
また、変換テーブルの更新とは、予測モードと、該予測モードの順位との関係を変更することである。変換テーブルの更新の例としては、復号されたｎ番目の順位の予測モードと、ｎ−１番目の順位の予測モードとを入れ替えることが挙げられる。また、別の例としては、復号されたときにｎ番目の順位が対応付けられていた予測モードを、更新処理により、ｎ−ｋ番目の順位に対応付けるとともに、更新前にｎ−ｋ番目からｎ−１番目の順位であった予測モードについては、順位を１つずつ繰り下げるようにすることが挙げられる。
また、このｋを入れ替えの幅という。ｎ番目の順位の予測モードと、ｎ−１番目の順位の予測モードとを入れ替える場合、入れ替えの幅は、１である。入れ替えの幅は、２以上に設定することができる。なお、変換テーブルの更新は任意のタイミングで行うことができる。
上記構成によれば、異なる予測セットの間において、予測モードの選択結果に応じて共通の変換テーブルを更新することができる。更新は、例えば、より小さい順位に対して、より発生確率が高い予測モードが対応付けられるように実行することができる。
これにより、異なる予測セットの間で、予測モードの発生確率が相互に反映された変換テーブルを得ることができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
また、上記構成のように、共通の変換テーブルを用いることにより、複数の予測セットについて、予測セットごとに変換テーブルを設ける場合と比較して、メモリを削減することができる。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットの積集合の部分集合に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、上記変換テーブル更新手段は、上記積集合に含まれる上記予測モードが復元された場合に上記変換テーブルを更新することが好ましい。
上記構成によれば、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードについては、ブロックサイズに関わらず、予測モードの復号結果を変換テーブルに反映させることができる。また、上記部分集合以外の対応付け要素については、予測モードと、上記順位とが固定的に対応付けられていてもかまわない。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、さらに、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードでない予測モードを、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードに変換する予測モード変換手段を備え、上記変換テーブル更新手段は、上記変換された予測モードについて上記変換テーブルを更新することが好ましい。
上記構成によれば、複数の予測セットに共通に含まれる予測モードでない予測モードを、複数の予測セットに共通に含まれる予測モードに変換して、変換された予測モードについて変換テーブルを更新する。
これにより、複数の予測セットに共通に含まれる予測モードでない予測モードであっても、複数の予測セットに共通に含まれる予測モードに近い性質を持つものであれば、変換テーブルにその復号結果を反映することができる。
この変換では、変換前の予測モードを、当該変換前の予測モードの予測方向と予測方向が近い予測モードに対応づけることが好ましい。
なお、複数の予測セットに共通に含まれる予測モードが構成する集合は、複数の予測セットの積集合であってもよい。また、予測セットのひとつが、当該積集合と一致していてもよい。
また、変換前の予測モードが上記複数の異なる予測モードの何れであるかを示す情報（例えば、インデックス）が、符号化データに含まれていてもよい。上記予測モードの変換により複数の異なる予測モードを同一の予測モードに変換するとき、上記情報に基づいて、予測モードを復元してもよい。
これにより、変換前の予測モードが上記複数の異なる予測モードの何れであるかを判断して、元の予測モードを復元することができる。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットの和集合に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、復号対象ブロックにおいて選択した予測セットにおいて含まれる予測モードの数が上記和集合に含まれる予測モードの数未満であるとき、復号された順位を上記和集合に含まれる予測モードに対する順位に変換することが好ましい。
上記構成によれば、復号対象ブロックにおいて選択した予測セットにおいて含まれる予測モードの数が上記和集合に含まれる予測モードの数未満であるとき、復号された順位を上記和集合に含まれる予測モードに対する順位に変換することができる。
よって、単一に設ける変換テーブルを、上記和集合に合わせることができる。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブルにおけるある順位の発生回数と当該ある順位より１高い他の順位の発生回数とをカウントするカウンタ、または、ある順位の発生回数と、当該ある順位より１高い他の順位の発生回数との差分値または差分近似値をカウントするカウンタと、上記カウンタの値に基づいて、上記ある順位の発生回数が、上記他の順位の発生回数以上か否かを判定する判定手段とを備え、上記変換テーブル更新手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記変換テーブルを更新することが好ましい。
上記構成によれば、カウンタのカウント値に応じて変換テーブルの更新を抑止することができる。これによって過度に変換テーブルが更新されてしまうことを防ぐことができる。その結果、符号化効率を向上させることができる。
本発明に係る画像復号装置では、対象符号化単位のサイズが、符号化単位が取り得るサイズのうち、最も小さい場合、該対象符号化単位に含まれる一つの予測単位の予測モードのみに基づいて上記変換テーブルを更新することが好ましい。
対象符号化単位に含まれる予測単位の間では、空間相関性により、類似した予測モードが出現する傾向がある。よって、上記構成のように、一つの（代表的な）予測単位の予測モードのみに基づいて変換テーブルを更新すれば、変換テーブルの精度をある程度保ちつつ、変換テーブルの更新の処理負荷を減らすことができる。
一つの予測単位の例としては、予測単位の識別番号が最も小さいものが挙げられる。具体的には、最小の符号化単位である８×８サイズのＣＵに４個の４×４サイズの予測単位が含まれる場合、左上の予測単位である。
本発明に係る画像復号装置では、予測セットに含まれる予測モードのうち、推定された予測モード以外の予測モード（残余モード）に割り付けられた残余モードインデックスを示すバイナリを、コンテキスト適応的に算術符号化方式により復号する復号手段を備え、上記復号手段は、上記バイナリが、プレフィックス部およびサフィックス部から構成されているとき、上記プレフィックス部のみを、コンテキストを参照して復号することが好ましい。
上記構成によれば、プレフィックス部のバイナリのみをコンテキストを参照して復号することができる。プレフィックス部は残余モードインデックスの大まかな順位、サフィックス部は細かい順位に対応するため、プレフィックス部では局所的に同じ符号が連続して発生しやすいが、サフィックス部ではプレフィックス部に較べて同じ符号が連続して発生し難い。そのため、プレフィックス部にコンテキストを設定し、サフィックス部にコンテキストを設定しないことで符号化効率が向上する。
本発明に係る画像復号装置は、上記課題を解決するために、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、画像の符号化データから復号した順位を予測モードに変換する画像復号装置において、復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備えることを特徴とする。
変換テーブルでは、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられている。また、予測モードの順位とは、例えば、発生確率の高低の順位を示すものである。
復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値は、別の観点からいえば、動画像のコンテキストと表現することもできる。コンテキストとは、符号化／復号の状況（文脈）のことであり、関連シンタックスの過去の符号化／復号結果により定まるものである。関連シンタックスとしては、例えば、イントラ予測、インター予測に関する各種シンタックス、輝度（Luma）、色差（Chroma）に関する各種シンタックス、およびＣＵ(Coding Unit 符号化単位)サイズに関する各種シンタックスなどがある。
また、復号済み領域における復号の処理状況は、例えば、復号済みの予測モードによって定まる。復号済みの予測モードとしては、例えば、隣接ブロックにおいて復号済みの予測モードや、直近に復号された予測モードなどが挙げられる。
また、予測モードの発生確率は、フレーム中の領域毎に異なる。よって、上記構成では、符号化／復号の状況に応じてフレーム中を複数の領域に分割し、複数の変換テーブルは、例えば、フレーム中の各領域における予測モードの発生確率に応じて用意されていればよい。
例えば、各領域に対応する変換テーブルにおいて、発生確率が高い予測モードに対して小さい順位が対応付けられていればよい。
上記構成によれば、復号済み領域における復号の処理状況に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択するので、復号済み領域における復号の処理状況より、復号時に参照する変換テーブルを切り替えることができる。
これにより、上記復号の処理状況に応じて、符号化効率のよい変換テーブルを参照することができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブル選択手段は、復号済みの近傍ブロックにおいて復元されている予測モードの予測方向に応じて変換テーブルを選択することが好ましい。
上記構成によれば、フレーム内の予測方向の傾向に応じて変換テーブルを選択することができる。自然画像では、垂直方向および水平方向のエッジが出現しやすいため、このような予測方向の傾向に基づいて復号を行うことで符号化効率の向上を図ることができる。
例えば、上記変換テーブル選択手段は、上記復号済みの近傍ブロックにおいて、水平方向に近い予測方向に対応する予測モードが多い場合と、垂直方向に近い予測方向に対応する予測モードが多い場合とで異なる変換テーブルを選択する構成であってもよい。
本発明に係る画像復号装置では、上記変換テーブル選択手段は、復号済みの複数の近傍ブロックにおいて復元されている予測モードが、互いに一致または類似しているか否かに応じて変換テーブルを選択することが好ましい。
上記構成によれば、近傍ブロックの予測モードが類似していない場合は、近傍ブロックの周辺の空間相関が低いといえる。
よって、復号済みの複数の近傍ブロックにおいて復元されている予測モードが、互いに一致または類似しているか否かに応じて変換テーブルを選択することで、相関の高い領域における予測モードの偏りを十分反映して相関の高い領域について用いられる変換テーブルを選択することができる。
本発明に係る画像復号装置は、上記課題を解決するために、処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスを復号する推定手法指定インデックス復号手段と、予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、より小さい上記推定手法指定インデックスに対して、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
上記構成において、順位の高低は、例えば、正の整数値で表すことができる。そして、より小さい値の順位がより高い順位であると定義することができる。
上記構成によれば、複数の予測モードの推定手法により予測モードを推定したときに、推定手法を指定する推定手法指定インデックスを復号する。
また、予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、より小さい上記推定手法指定インデックスに対して、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する。
このため、より小さい推定手法指定インデックスに対して、より高い順位が対応付けられている予測モードを割り当てることができる。その結果、符号化効率を向上させることができる。
本発明に係る画像復号装置では、各予測モードには、互いに異なる複数の処理の何れかが対応付けられており、当該画像復号装置は、対象ブロックの予測モードの推定値として複数の推定予測モードを導出するものであり、導出された上記複数の推定予測モードの各々に対応付けられた処理は互いに異なっていることが好ましい。
上記構成において、予測モードに対応付けられる処理としては、例えば、変換処理、参照画像平滑化処理、変換係数スキャン処理等が挙げられる。
上記構成によれば、異なる処理に対応付けられた多様な予測モードを推定して複数の予測モードに含めることができる。これにより、符号化効率の向上を図ることができる。
本発明に係る画像復号装置は、上記課題を解決するために、処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードに基づいて輝度の予測画像を生成し、色差予測モードに基づいて色差の予測画像を生成する画像復号装置において、輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度予測モードを、予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、輝度予測モードを、当該輝度予測モードに対応付けられている出現頻度の順位に応じて予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する。
ここで、上記輝度予測モードに対応付けられている順位は、最も高い順位である。順位の高低は、例えば、正の整数値で表すことができる。そして、より小さい値の順位がより高い順位であると定義することができる。
よって、最も高い順位が対応付けられている輝度予測モードが、色差予測モードとして選択可能になる。これにより、符号化効率の向上を図ることができる。
本発明に係る画像符号化装置は、上記課題を解決するために、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードに対応付けられた順位を符号化する画像符号化装置において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る画像符号化装置は、上記課題を解決するために、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、予測モードを順位に変換して符号化する画像符号化装置において、復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る画像符号化装置は、上記課題を解決するために、処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを符号化する画像符号化装置において、予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスが小さいほど、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る画像符号化装置は、上記課題を解決するために、処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードを符号化し、色差予測モードを符号化する画像符号化装置において、輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度の予測モードを、色差の予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備えることを特徴とする。
なお、上記画像復号装置に対応する構成を備える画像符号化装置も本発明の範疇に入る。上記のように構成された画像符号化装置によれば、本発明に係る画像復号装置と同様の効果を奏することができる。
本発明に係る画像復号装置は、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備える構成である。
本発明に係る画像符号化装置は、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードに対応付けられた順位を符号化する画像符号化装置において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備える構成である。
よって、異なる予測セットの間で、予測モードの発生確率が相互に反映された変換テーブルを得ることができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
また、上記構成のように、共通の変換テーブルを用いることにより、複数の予測セットについて、予測セットごとに変換テーブルを設ける場合と比較して、メモリを削減することができる。
本発明に係る画像復号装置は、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、画像の符号化データから復号した順位を予測モードに変換する画像復号装置において、復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備える構成である。
本発明に係る画像符号化装置は、予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、予測モードを順位に変換して符号化する画像符号化装置において、復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備える構成である。
よって、上記復号の処理状況、すなわち復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、符号化効率のよい変換テーブルを参照することができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
本発明に係る画像復号装置は、処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスを復号する推定手法指定インデックス復号手段と、
予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、より小さい上記推定手法指定インデックスに対して、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備える構成である。
予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、より小さい上記推定手法指定インデックスに対して、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備える構成である。
本発明に係る画像符号化装置は、処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを符号化する画像符号化装置において、予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスが小さいほど、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備える構成である。
よって、より小さい推定手法指定インデックスに対して、より高い順位が対応付けられている予測モードを割り当てることができる。その結果、符号化効率を向上させることができる。
本発明に係る画像復号装置は、処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードに基づいて輝度の予測画像を生成し、色差予測モードに基づいて色差の予測画像を生成する画像復号装置において、輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度予測モードを、予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備える構成である。
よって、最も高い順位が対応付けられている輝度予測モードが、色差予測モードとして選択可能になる。これにより、符号化効率の向上を図ることができる。
本発明に係る画像符号化装置は、処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードを符号化し、色差予測モードを符号化する画像符号化装置において、輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度予測モードを、色差の予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備える構成である。
以上に示したように、本発明に係る画像復号装置および画像符号化装置によれば、予測モードの過去の発生状況および周囲の符号化状況を変換テーブルに反映させたり、変換テーブルを予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスまたは色差予測モードの導出に適用したりすることによって、符号化効率を向上させることができる。
〔１〕実施形態１
本発明の一実施形態について図１〜図４５参照して説明する。まず、図２を参照しながら、動画像復号装置（画像復号装置）１および動画像符号化装置（画像符号化装置）２の概要について説明する。図２は、動画像復号装置１の概略的構成を示す機能ブロック図である。
本発明の一実施形態について図１〜図４５参照して説明する。まず、図２を参照しながら、動画像復号装置（画像復号装置）１および動画像符号化装置（画像符号化装置）２の概要について説明する。図２は、動画像復号装置１の概略的構成を示す機能ブロック図である。
図２に示す動画像復号装置１および動画像符号化装置２は、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ規格に採用されている技術、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）における共同開発用コーデックであるＫＴＡソフトウェアに採用されている技術、ＴＭｕＣ（Test Model under Consideration）ソフトウェアに採用されている技術、および、その後継コーデックであるＨＥＶＣ（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている技術を実装している。
動画像符号化装置２は、これらの動画像符号化方式において、エンコーダからデコーダに伝送されることが規定されているシンタックス（syntax）の値をエントロピー符号化して符号化データ＃１を生成する。
エントロピー符号化方式としては、コンテキスト適応型可変長符号化（CAVLC：Context-based Adaptive Variable Length Coding）、および、コンテキスト適応型２値算術符号化（CABAC：Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）が知られている。
ＣＡＶＬＣおよびＣＡＢＡＣによる符号化／復号においては、コンテキストに適応した処理が行われる。コンテキストとは、符号化／復号の状況（文脈）のことであり、関連シンタックスの過去の符号化／復号結果により定まるものである。関連シンタックスとしては、例えば、イントラ予測、インター予測に関する各種シンタックス、輝度（Luma）、色差（Chroma）に関する各種シンタックス、およびＣＵ(Coding Unit 符号化単位)サイズに関する各種シンタックスなどがある。また、ＣＡＢＡＣでは、シンタックスに対応する２値データ（バイナリ列）における、符号化／復号対象となるバイナリの位置をコンテキストとして用いる場合もある。
ＣＡＶＬＣでは、符号化に用いるＶＬＣテーブルを適応的に変更して、各種シンタックスが符号化される。一方、ＣＡＢＡＣでは、予測モードおよび変換係数等の多値を取り得るシンタックスに対して２値化処理が施され、この２値化処理によって得られた２値データが発生確率に応じて適応的に算術符号化される。具体的には、バイナリ値（０または１）の発生確率を保持するバッファを複数用意し、コンテキストに応じて一つのバッファを選択し、当該バッファに記録されている発生確率に基づいて算術符号化を行う。また、復号／符号化するバイナリ値に基づいて、当該バッファの発生確率を更新することで、コンテキストに応じて適切な発生確率を維持できる。
動画像復号装置１には、動画像符号化装置２が動画像を符号化した符号化データ＃１が入力される。動画像復号装置１は、入力された符号化データ＃１を復号して動画像＃２を外部に出力する。動画像復号装置１の詳細な説明に先立ち、符号化データ＃１の構成を以下に説明する。
〔符号化データの構成〕
図３を用いて、動画像符号化装置２によって生成され、動画像復号装置１によって復号される符号化データ＃１の構成例について説明する。符号化データ＃１は、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。
図３を用いて、動画像符号化装置２によって生成され、動画像復号装置１によって復号される符号化データ＃１の構成例について説明する。符号化データ＃１は、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。
符号化データ＃１におけるピクチャレイヤ以下の階層の構造を図３に示す。図３の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、ピクチャＰＩＣＴを規定するピクチャレイヤ、スライスＳを規定するスライスレイヤ、ツリーブロック（Tree block）ＴＢＬＫを規定するツリーブロックレイヤ、ツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位（Coding Unit；ＣＵ）を規定するＣＵレイヤを示す図である。
（ピクチャレイヤ）
ピクチャレイヤでは、処理対象のピクチャＰＩＣＴ（以下、対象ピクチャとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャＰＩＣＴは、図３の（ａ）に示すように、ピクチャヘッダＰＨ、及び、スライスＳ1〜ＳNSを含んでいる（ＮＳはピクチャＰＩＣＴに含まれるスライスの総数）。
ピクチャレイヤでは、処理対象のピクチャＰＩＣＴ（以下、対象ピクチャとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャＰＩＣＴは、図３の（ａ）に示すように、ピクチャヘッダＰＨ、及び、スライスＳ1〜ＳNSを含んでいる（ＮＳはピクチャＰＩＣＴに含まれるスライスの総数）。
なお、以下、スライスＳ1〜ＳNSのそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化データ＃１に含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
ピクチャヘッダＰＨには、対象ピクチャの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれている。例えば、動画像符号化装置２が符号化の際に用いた可変長符号化のモードを示す符号化モード情報（entropy_coding_mode_flag）は、ピクチャヘッダＰＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
entropy_coding_mode_flagが０の場合、当該ピクチャＰＩＣＴは、ＣＡＶＬＣ（Context-based Adaptive Variable Length Coding）によって符号化されている。また、entropy_coding_mode_flagが１である場合、当該ピクチャＰＩＣＴは、ＣＡＢＡＣ（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）によって符号化されている。
なお、ピクチャヘッダＰＨは、ピクチャー・パラメーター・セット（ＰＰＳ：Picture Parameter Set）とも称される。
（スライスレイヤ）
スライスレイヤでは、処理対象のスライスＳ（対象スライスとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスＳは、図３の（ｂ）に示すように、スライスヘッダＳＨ、及び、ツリーブロックＴＢＬＫ1〜ＴＢＬＫNC（ＮＣはスライスＳに含まれるツリーブロックの総数）を含んでいる。
スライスレイヤでは、処理対象のスライスＳ（対象スライスとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスＳは、図３の（ｂ）に示すように、スライスヘッダＳＨ、及び、ツリーブロックＴＢＬＫ1〜ＴＢＬＫNC（ＮＣはスライスＳに含まれるツリーブロックの総数）を含んでいる。
スライスヘッダＳＨには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダＳＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
また、スライスヘッダＳＨには、動画像復号装置１の備えるループフィルタ（不図示）によって参照されるフィルタパラメータが含まれていてもよい。
（ツリーブロックレイヤ）
ツリーブロックレイヤでは、処理対象のツリーブロックＴＢＬＫ（以下、対象ツリーブロックとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
ツリーブロックレイヤでは、処理対象のツリーブロックＴＢＬＫ（以下、対象ツリーブロックとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
ツリーブロックＴＢＬＫは、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨと、符号化単位情報ＣＵ１〜ＣＵＮＬ（ＮＬはツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位情報の総数）とを含む。ここで、まず、ツリーブロックＴＢＬＫと、符号化単位情報ＣＵとの関係について説明すると次のとおりである。
ツリーブロックＴＢＬＫは、イントラ予測またはインター予測、および、変換の各処理ためのブロックサイズを特定するためのユニットに分割される。
ツリーブロックＴＢＬＫの上記ユニットは、再帰的な４分木分割により分割されている。この再帰的な４分木分割により得られる木構造のことを以下、符号化ツリー（coding tree）と称する。
以下、符号化ツリーの末端のノードであるリーフ（leaf）に対応するユニットを、符号化ノード（coding node）として参照する。また、符号化ノードは、符号化処理の基本的な単位となるため、以下、符号化ノードのことを、符号化単位（ＣＵ）とも称する。
つまり、符号化単位情報（以下、ＣＵ情報と称する）ＣＵ１〜ＣＵＮＬは、ツリーブロックＴＢＬＫを再帰的に４分木分割して得られる各符号化ノード（符号化単位）に対応する情報である。
また、符号化ツリーのルート（root）は、ツリーブロックＴＢＬＫに対応付けられる。換言すれば、ツリーブロックＴＢＬＫは、複数の符号化ノードを再帰的に含む４分木分割の木構造の最上位ノードに対応付けられる。
なお、各符号化ノードのサイズは、当該符号化ノードが直接に属する符号化ノード（すなわち、当該符号化ノードの１階層上位のノードのユニット）のサイズの縦横とも半分である。
また、各符号化ノードの取り得るサイズは、符号化データ＃１のシーケンスパラメータセットＳＰＳに含まれる、符号化ノードのサイズ指定情報および最大階層深度（maximum hierarchical depth）に依存する。例えば、ツリーブロックＴＢＬＫのサイズが６４×６４画素であって、最大階層深度が３である場合には、当該ツリーブロックＴＢＬＫ以下の階層における符号化ノードは、４種類のサイズ、すなわち、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、および８×８画素の何れかを取り得る。
（ツリーブロックヘッダ）
ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨには、対象ツリーブロックの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図３の（ｃ）に示すように、対象ツリーブロックの各ＣＵへの分割パターンを指定するツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫ、および、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δｑｐ（qp_delta）が含まれる。
ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨには、対象ツリーブロックの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図３の（ｃ）に示すように、対象ツリーブロックの各ＣＵへの分割パターンを指定するツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫ、および、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δｑｐ（qp_delta）が含まれる。
ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ツリーブロックを分割するための符号化ツリーを表す情報であり、具体的には、対象ツリーブロックに含まれる各ＣＵの形状、サイズ、および、対象ツリーブロック内での位置を指定する情報である。
なお、ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ＣＵの形状やサイズを明示的に含んでいなくてもよい。例えばツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、対象ツリーブロック全体またはツリーブロックの部分領域を四分割するか否かを示すフラグ(split_coding_unit_flag)の集合であってもよい。その場合、ツリーブロックの形状やサイズを併用することで各ＣＵの形状やサイズを特定できる。
また、量子化パラメータ差分Δｑｐは、対象ツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐと、当該対象ツリーブロックの直前に符号化されたツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐ’との差分ｑｐ−ｑｐ’である。
（ＣＵレイヤ）
ＣＵレイヤでは、処理対象のＣＵ（以下、対象ＣＵとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
ＣＵレイヤでは、処理対象のＣＵ（以下、対象ＣＵとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
ここで、ＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容の説明をする前に、ＣＵに含まれるデータの木構造について説明する。符号化ノードは、予測ツリー（prediction tree；ＰＴ）および変換ツリー（transform tree；ＴＴ）のルートのノードとなる。予測ツリーおよび変換ツリーについて説明すると次のとおりである。
予測ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の予測ブロックに分割され、各予測ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、予測ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ブロックを含む。
予測処理は、この予測ブロックごとに行われる。以下、予測の単位である予測ブロックのことを、予測単位（prediction unit；ＰＵ）とも称する。
予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。
イントラ予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）と、Ｎ×Ｎとがある。
また、インター予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、および、Ｎ×Ｎなどがある。
また、変換ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の変換ブロックに分割され、各変換ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ブロックを含む。
変換処理は、この変換ブロックごとに行われる。以下、変換の単位である変換ブロックのことを、変換単位（transform unit；ＴＵ）とも称する。
（ＣＵ情報のデータ構造）
続いて、図３の（ｄ）を参照しながらＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容について説明する。図３の（ｄ）に示すように、ＣＵ情報ＣＵは、具体的には、スキップフラグＳＫＩＰ、ＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩを含む。
続いて、図３の（ｄ）を参照しながらＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容について説明する。図３の（ｄ）に示すように、ＣＵ情報ＣＵは、具体的には、スキップフラグＳＫＩＰ、ＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩを含む。
スキップフラグＳＫＩＰは、対象のＰＵについて、スキップモードが適用されているか否かを示すフラグであり、スキップフラグＳＫＩＰの値が１の場合、すなわち、対象ＣＵにスキップモードが適用されている場合、そのＣＵ情報ＣＵにおけるＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩは省略される。なお、スキップフラグＳＫＩＰは、Ｉスライスでは省略される。
ＰＴ情報ＰＴＩは、ＣＵに含まれるＰＴに関する情報である。言い換えれば、ＰＴ情報ＰＴＩは、ＰＴに含まれる１または複数のＰＵそれぞれに関する情報の集合であり、動画像復号装置１により予測画像を生成する際に参照される。ＰＴ情報ＰＴＩは、図３の（ｄ）に示すように、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅ、および、予測情報ＰＩｎｆｏを含んでいる。
予測タイプ情報ＰＴｙｐｅは、対象ＰＵについての予測画像生成方法として、イントラ予測を用いるのか、または、インター予測を用いるのかを指定する情報である。
予測情報ＰＩｎｆｏは、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅが何れの予測方法を指定するのかに応じて、イントラ予測情報、または、インター予測情報より構成される。以下では、イントラ予測が適用されるＰＵをイントラＰＵとも呼称し、インター予測が適用されるＰＵをインターＰＵとも呼称する。
また、予測情報ＰＩｎｆｏは、対象ＰＵの形状、サイズ、および、位置を指定する情報が含まれる。上述のとおり予測画像の生成は、ＰＵを単位として行われる。予測情報ＰＩｎｆｏの詳細については後述する。
ＴＴ情報ＴＴＩは、ＣＵに含まれるＴＴに関する情報である。言い換えれば、ＴＴ情報ＴＴＩは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する情報の集合であり、動画像復号装置１により残差データを復号する際に参照される。なお、以下、ＴＵのことをブロックと称することもある。
ＴＴ情報ＴＴＩは、図３の（ｄ）に示すように、対象ＣＵの各変換ブロックへの分割パターンを指定するＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵ、および、ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNT（ＮＴは、対象ＣＵに含まれるブロックの総数）を含んでいる。
ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、具体的には、対象ＣＵに含まれる各ＴＵの形状、サイズ、および、対象ＣＵ内での位置を決定するための情報である。例えば、ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、対象となるノードの分割を行うのか否かを示す情報（split_transform_unit_flag）と、その分割の深度を示す情報（trafoDepth）とから実現することができる。
また、例えば、ＣＵのサイズが、６４×６４の場合、分割により得られる各ＴＵは、３２×３２画素から４×４画素までのサイズを取り得る。
ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNTは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する個別の情報である。例えば、ＴＵ情報ＴＵＩは、量子化予測残差を含んでいる。
各量子化予測残差は、動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象のブロックである対象ブロックに施すことによって生成した符号化データである。
処理１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差をＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）する；
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する；
処理３：処理２にて量子化された変換係数を可変長符号化する；
なお、上述した量子化パラメータｑｐは、動画像符号化装置２が変換係数を量子化する際に用いた量子化ステップＱＰの大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する；
処理３：処理２にて量子化された変換係数を可変長符号化する；
なお、上述した量子化パラメータｑｐは、動画像符号化装置２が変換係数を量子化する際に用いた量子化ステップＱＰの大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
（予測情報ＰＩｎｆｏ）
上述のとおり、予測情報ＰＩｎｆｏには、インター予測情報およびイントラ予測情報の２種類がある。
上述のとおり、予測情報ＰＩｎｆｏには、インター予測情報およびイントラ予測情報の２種類がある。
インター予測情報には、動画像復号装置１が、インター予測によってインター予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。より具体的には、インター予測情報には、対象ＣＵの各インターＰＵへの分割パターンを指定するインターＰＵ分割情報、および、各インターＰＵについてのインター予測パラメータが含まれる。
インター予測パラメータには、参照画像インデックスと、推定動きベクトルインデックスと、動きベクトル残差とが含まれる。
一方、イントラ予測情報には、動画像復号装置１が、イントラ予測によってイントラ予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。より具体的には、イントラ予測情報には、対象ＣＵの各イントラＰＵへの分割パターンを指定するイントラＰＵ分割情報、および、各イントラＰＵについてのイントラ予測パラメータが含まれる。イントラ予測パラメータは、各イントラＰＵについてのイントラ予測方法（予測モード）を復元するためのパラメータである。
以下では、一例として、符号化データ＃１において符号化されている予測モードを復元するためのパラメータには、非引用文献２に記載の技術のように、予測モードに対応付けられているランク（発生確率の順位）が含まれるものとする。
また、予測モードを復元するためのパラメータには、その他に、ＭＰＭ（Most Probable Mode、以下同様）に関するフラグであるｍｐｍ＿ｆｌａｇ、ＭＰＭを選択するためのインデックスであるｍｐｍ＿ｉｄｘ、および、ＭＰＭ以外の予測モードを指定するためのインデックスであるｒｅｍ＿ｉｄｘが含まれる。ここで、ＭＰＭとは、対象パーティションで選択される可能性が高い推定予測モードである。例えば、対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいて推定された推定予測モードや、一般的に発生確率の高いＤＣモードやＰｌａｎａｒモードがＭＰＭに含まれ得る。
また、以下において、単に“予測モード”と表記する場合、輝度予測モードのことを指す。色差予測モードについては、“色差予測モード”と表記し、輝度予測モードと区別する。また、予測モードを復元するパラメータには、輝度予測モードを指定するためのパラメータであるｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅが含まれる。
なお、ｍｐｍ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ、ｒｅｍ＿ｉｄｘ、およびｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅのパラメータの詳細については、後述する。
また、ｍｐｍ＿ｆｌａｇおよびｒｅｍ＿ｉｎｄｅｘは、それぞれ、非特許文献１における“prev_intra_luma_pred_flag”および“rem_intra_luma_pred_mode”に対応している。また、ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅは、“intra_chroma_pred_mode”に対応している。
〔動画像復号装置〕
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置１の構成について、図１〜図３９を参照して説明する。
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置１の構成について、図１〜図３９を参照して説明する。
（動画像復号装置の概要）
動画像復号装置１は、ＰＵ毎に予測画像を生成し、生成された予測画像と、符号化データ＃１から復号された予測残差とを加算することによって復号画像＃２を生成し、生成された復号画像＃２を外部に出力する。
動画像復号装置１は、ＰＵ毎に予測画像を生成し、生成された予測画像と、符号化データ＃１から復号された予測残差とを加算することによって復号画像＃２を生成し、生成された復号画像＃２を外部に出力する。
ここで、予測画像の生成は、符号化データ＃１を復号することによって得られる符号化パラメータを参照して行われる。符号化パラメータとは、予測画像を生成するために参照されるパラメータのことである。符号化パラメータには、画面間予測において参照される動きベクトルや画面内予測において参照される予測モードなどの予測パラメータに加えて、ＰＵのサイズや形状、ブロックのサイズや形状、および、原画像と予測画像との残差データなどが含まれる。以下では、符号化パラメータに含まれる情報のうち、上記残差データを除く全ての情報の集合を、サイド情報と呼ぶ。
また、以下では、上記ＰＵおよびＴＵが、ＣＵと同じサイズである場合を例に挙げ説明を行う。しかしながら、これに限定されるものではなく、ＰＵおよびＴＵがＣＵよりも小さい単位である場合に対しても適用することができる。
また、以下では、復号の対象となるピクチャ（フレーム）、スライス、ツリーブロック、ブロック、および、ＰＵをそれぞれ、対象ピクチャ、対象スライス、対象ツリーブロック、対象ブロック、および、対象ＰＵと呼ぶことにする。
なお、ツリーブロックのサイズは、例えば６４×６４画素であり、ＰＵのサイズは、例えば、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素や４×４画素などである。しかしながら、これらのサイズは、単なる例示であり、ツリーブロックおよびＰＵのサイズは以上に示したサイズ以外のサイズであってもよい。
（動画像復号装置の構成）
再び、図２を参照して、動画像復号装置１の概略的構成について説明すると次のとおりである。図２は、動画像復号装置１の概略的構成について示した機能ブロック図である。
再び、図２を参照して、動画像復号装置１の概略的構成について説明すると次のとおりである。図２は、動画像復号装置１の概略的構成について示した機能ブロック図である。
図２に示すように動画像復号装置１は、可変長復号部１１、逆量子化・逆変換部１３、予測画像生成部１４、加算器１５およびフレームメモリ１６を備えている。
［可変長復号部］
可変長復号部１１は、動画像復号装置１から入力された符号化データ＃１に含まれる各種のパラメータを復号する。以下の説明では、可変長復号部１１が、ＣＡＢＡＣおよびＣＡＶＬＣ等のエントロピー符号化方式により符号化されているパラメータの復号を適宜行うものとする。可変長復号部１１は、具体的には、以下の手順により、１フレーム分の符号化データ＃１を復号する。
可変長復号部１１は、動画像復号装置１から入力された符号化データ＃１に含まれる各種のパラメータを復号する。以下の説明では、可変長復号部１１が、ＣＡＢＡＣおよびＣＡＶＬＣ等のエントロピー符号化方式により符号化されているパラメータの復号を適宜行うものとする。可変長復号部１１は、具体的には、以下の手順により、１フレーム分の符号化データ＃１を復号する。
まず、可変長復号部１１は、１フレーム分の符号化データ＃１を、逆多重化することで、図３に示した階層構造に含まれる各種情報に分離する。例えば、可変長復号部１１は、各種ヘッダに含まれる情報を参照して、符号化データ＃１を、スライス、ツリーブロックに順次分離する。
ここで、各種ヘッダには、（１）対象ピクチャのスライスへの分割方法についての情報、および（２）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報が含まれる。
そして、可変長復号部１１は、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨに含まれるツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫを参照して、対象ツリーブロックを、ＣＵに分割する。また、可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られる変換ツリーに関するＴＴ情報ＴＴＩ、および、対象ＣＵについて得られる予測ツリーに関するＰＴ情報ＰＴＩを復号する。
なお、ＴＴ情報ＴＴＩには、上述のとおり、変換ツリーに含まれるＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩが含まれる。また、ＰＴ情報ＰＴＩには、上述のとおり、対象予測ツリーに含まれるＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩが含まれる。
可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＴＴ情報ＴＴＩをＴＵ情報復号部１２に供給する。また、可変長復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＰＴ情報ＰＴＩを予測画像生成部１４に供給する。なお、可変長復号部１１の構成については、後ほど、より詳しく説明する。
［逆量子化・逆変換部］
逆量子化・逆変換部１３は、対象ＣＵに含まれる各ブロックについて、ＴＴ情報ＴＴＩに基づいて逆量子化・逆変換処理を実行する。具体的には、逆量子化・逆変換部１３は、各対象ＴＵについて、対象ＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩに含まれる量子化予測残差を逆量子化および逆直交変換することによって、画素毎の予測残差Ｄを復元する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことを指す。したがって、逆直交変換は、周波数領域から画素領域への変換である。また、逆直交変換の例としては、逆ＤＣＴ変換（Inverse Discrete Cosine Transform）、および逆ＤＳＴ変換（Inverse Discrete Sine Transform）等が挙げられる。逆量子化・逆変換部１３は、復元した予測残差Ｄを加算器１５に供給する。
逆量子化・逆変換部１３は、対象ＣＵに含まれる各ブロックについて、ＴＴ情報ＴＴＩに基づいて逆量子化・逆変換処理を実行する。具体的には、逆量子化・逆変換部１３は、各対象ＴＵについて、対象ＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩに含まれる量子化予測残差を逆量子化および逆直交変換することによって、画素毎の予測残差Ｄを復元する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことを指す。したがって、逆直交変換は、周波数領域から画素領域への変換である。また、逆直交変換の例としては、逆ＤＣＴ変換（Inverse Discrete Cosine Transform）、および逆ＤＳＴ変換（Inverse Discrete Sine Transform）等が挙げられる。逆量子化・逆変換部１３は、復元した予測残差Ｄを加算器１５に供給する。
［予測画像生成部］
予測画像生成部１４は、対象ＣＵに含まれる各ＰＵについて、ＰＴ情報ＰＴＩに基づいて予測画像を生成する。具体的には、予測画像生成部１４は、各対象ＰＵについて、対象ＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩに含まれるパラメータに従ってイントラ予測またはインター予測を行うことにより、復号済み画像である局所復号画像Ｐ’から予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部１４は、生成した予測画像Ｐｒｅｄを加算器１５に供給する。
予測画像生成部１４は、対象ＣＵに含まれる各ＰＵについて、ＰＴ情報ＰＴＩに基づいて予測画像を生成する。具体的には、予測画像生成部１４は、各対象ＰＵについて、対象ＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩに含まれるパラメータに従ってイントラ予測またはインター予測を行うことにより、復号済み画像である局所復号画像Ｐ’から予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部１４は、生成した予測画像Ｐｒｅｄを加算器１５に供給する。
［加算器］
加算器１５は、予測画像生成部１４より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部１３より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
加算器１５は、予測画像生成部１４より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部１３より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
［フレームメモリ］
フレームメモリ１６には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ１６には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。
フレームメモリ１６には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ１６には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。
なお、動画像復号装置１において、画像内の全てのツリーブロックに対して、ツリーブロック単位の復号画像生成処理が終わった時点で、動画像復号装置１に入力された１フレーム分の符号化データ＃１に対応する復号画像＃２が外部に出力される。
（可変長復号部の詳細）
次に、図１を用いて可変長復号部１１の構成についてさらに詳しく説明する。図１は、可変長復号部１１の構成例について示す機能ブロック図である。なお、図１では、可変長復号部１１の構成のうち、予測モードを復号する構成について詳細に示している。
次に、図１を用いて可変長復号部１１の構成についてさらに詳しく説明する。図１は、可変長復号部１１の構成例について示す機能ブロック図である。なお、図１では、可変長復号部１１の構成のうち、予測モードを復号する構成について詳細に示している。
図１に示すように、可変長復号部１１は、コンテキスト記憶部１５１、単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）１５３、色差予測モード定義情報記憶部１５４、予測セット決定部１１１、ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）１１２、ＭＰＭ判定部１１３、予測モード復元部（予測モード変換手段）１１４、変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）１１５、および色差予測モード復元部（追加手段）１１６を備える。
コンテキスト記憶部１５１は、復号処理におけるコンテキストを記憶する。コンテキストとは、符号化／復号の状況（文脈）のことであり、関連シンタックスの過去の符号化／復号結果によって定まるものである。
単一変換テーブル１５３は、ランクと予測モードとの対応付けを定義したテーブルである。また、単一変換テーブル１５３は、予測処理において、対象ＰＵのサイズまたは対象ＰＵにおいて利用可能な予測モードの数にかかわらず共通に利用される。すなわち、単一変換テーブル１５３は、各予測セットに共通に含まれる予測モードとランクとの対応付けが規定されている単一のテーブルである。
色差予測モード定義情報記憶部１５４は、色差予測モード指定情報と、予測モード（輝度）との組み合わせにより特定される色差予測モードを示す色差予測モード定義情報を記憶している。色差予測モード定義情報は、言い換えれば、色差の予測において選択可能な色差予測モードを含む定義情報である。
予測セット決定部１１１は、予測処理に用いる予測モードの集合である予測セットを決定する。予測セット決定部１１１は、一例として、対象ブロックのサイズに応じて予測処理に用いる予測モードの数を算出し、予測モードの定義から、算出した数だけ予測モードを選択することで予測セットを決定する。言い換えれば、予測セットは、対象ブロックのサイズごと、あるいは対象ＰＵにおいて利用可能な予測モードの数ごとに定義されている。
より具体的には以下のとおりである。まず、図６を用いて、予測モードの定義について説明する。図６は、予測モードの定義を示している。同図に示すように、３５種類の予測モードが定義されており、それぞれの予測モードは、「０」〜「３４」の番号によって特定される。また、図４に示すように、各予測モードには次のような名称が割り当てられている。すなわち、「０」は、“Intra Vertical（イントラ垂直予測モード）”、「１」は、“Intra Horizontal（イントラ水平予測モード）”、「２」は、“Intra DC(イントラＤＣ予測モード)”、「３」は、“Intra Planar”、「４」〜「３４」は、“Intra Angular（方向予測）”である。
また、予測モードの数は、対象ブロックのサイズに依存して規定される。図５は、対象ブロックのサイズの対数値（log2TrafoSize）と、予測モード数（intraPredModeNum）との関係を示している。
図５に示すように、log2TrafoSizeが、「２」である場合、intraPredModeNumは、「１８」である。また、log2TrafoSizeが、「３」、「４」、および、「５」である場合、いずれにおいてもintraPredModeNumは、「３５」である。また、log2TrafoSizeが、「６」である場合、intraPredModeNumは、「４」である。
つまり、予測セット決定部１１１は、図５に示すlog2TrafoSizeとintraPredModeNumとの対応関係から、intraPredModeNum を決定し、intraPredModeNumに基づいて、図７に示す予測モードの定義から予測セットに含める予測モードを選択する。予測セット決定部１１１は、このようにして対象ブロックのサイズに基づいて予測処理に用いる予測セットを決定する。
具体例を示すと、４×４のブロックについては、番号「０」〜「１７」の１８種類の予測モードからなる予測セットが決定される。また、８×８、１６×１６、３２×３２のブロックについては、番号「０」〜「３４」の３５種類の予測モードからなる予測セットが決定される。
ＭＰＭ導出部１１２は、対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいてＭＰＭを導出する。
ＭＰＭ導出部１１２は、例示的に、２つのＭＰＭを導出する。ＭＰＭ導出部１１２は、第１のＭＰＭ候補（以下、ＭＰＭ０と表記する）および第２のＭＰＭ候補（以下、ＭＰＭ１と表記する）を、それぞれ以下のとおり導出する。
まず、ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ０を、次の式（１）に従って導出する。
MPM0 = Min(pmA, pmB) … （１）
上記式（１）において、ｐｍＡは、対象ＰＵの左に隣接する左隣接ＰＵの予測モードであり、ｐｍＢは、対象ＰＵの上に隣接する上隣接ＰＵの予測モードである。また、Ｍｉｎ（ｘ，ｙ）は、ｘおよびｙのうち、値が小さい方を返す関数である。
上記式（１）において、ｐｍＡは、対象ＰＵの左に隣接する左隣接ＰＵの予測モードであり、ｐｍＢは、対象ＰＵの上に隣接する上隣接ＰＵの予測モードである。また、Ｍｉｎ（ｘ，ｙ）は、ｘおよびｙのうち、値が小さい方を返す関数である。
図７を用いて、ＭＰＭ０の導出過程について説明すると以下のとおりである。図７において、ＲＴは、対象ＰＵを示している。そして、ＮＡは、復号済みである左隣接ＰＵを示し、ＮＢは、復号済みである上隣接ＰＵを示している。ＮＡについては予測モードｐｍＡが割り付けられており、ＮＢについては、予測モードｐｍＢが割り付けられている。ＭＰＭ導出部１１２は、予測モードｐｍＡおよびｐｍＢのうち、モード番号が小さい方を、ＭＰＭ０として導出する。
また、ＭＰＭ導出部１１２は、ｐｍＡと、ｐｍＢとが一致するか否かに応じて、ＭＰＭ１を次のように導出する。ｐｍＡと、ｐｍＢとが一致しない場合、ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ１を、次の式（２）に従って導出する。
MPM1 = Max(pmA, pmB) … （２）
上記式（２）において、Ｍａｘ（ｘ，ｙ）は、ｘおよびｙのうち、値が大きい方を返す関数である。
上記式（２）において、Ｍａｘ（ｘ，ｙ）は、ｘおよびｙのうち、値が大きい方を返す関数である。
一方、ｐｍＡと、ｐｍＢとが一致する場合、ＭＰＭ導出部１１２は、ｐｍＡが“Intra_DC”ならば、“Intra_Planar”をＭＰＭ１に設定し、ｐｍＡが“Intra_DC”以外であれば、“Intra_DC”をＭＰＭ１に設定する。
ＭＰＭ判定部１１３は、符号化データに含まれるｍｐｍ＿ｆｌａｇに基づいて、対象ＰＵの予測モードが、推定予測モードＭＰＭと一致しているか否かを判定する。ｍｐｍ＿ｆｌａｇは、対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致している場合、“１”であり、対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致していない場合、“０”である。ＭＰＭ判定部１１３は、判定結果を、予測モード復元部１１４に通知する。
なお、ＭＰＭ判定部１１３は、コンテキスト記憶部１５１に記憶されているコンテキストに応じて、符号化データからｍｐｍ＿ｆｌａｇを復号する。
予測モード復元部１１４は、対象ＰＵについての予測モードを復元する。予測モード復元部１１４は、ＭＰＭ判定部１１３から通知される判定結果に応じて、予測モードを復元する。
対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致している場合、予測モード復元部１１４は、符号化データに含まれるｍｐｍ＿ｉｄｘに基づいて予測モードを復元する。ｍｐｍ＿ｉｄｘは、対象ＰＵの予測モードが、ＭＰＭ０と一致する場合、“０”であり、対象ＰＵの予測モードが、ＭＰＭ１と一致する場合、“１”である。
対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致していない場合、予測モード復元部１１４は、符号化データに含まれるｒｅｍ＿ｉｄｘに基づいてランクを復元し、単一変換テーブル１５３を参照して、復元したランクに対応する予測モードを復元する。予測モード復元部１１４が、ランクに基づいて予測モードを導出する手法については、後ほど詳しく説明する。
また、予測モード復元部１１４は、コンテキスト記憶部１５１に記憶されているコンテキストに応じて、符号化データからｍｐｍ＿ｉｄｘおよびｒｅｍ＿ｉｄｘを復号する。また、予測モード復元部１１４は、予測モードの復号結果に応じて、コンテキスト記憶部１５１に記憶されているコンテキストを更新する。
変換テーブル更新部１１５は、予測モードの復元結果に基づいて、より小さい値のランクに対して、より発生確率が高い予測モードが対応付けられるように単一変換テーブル１５３を更新するものである。
色差予測モード復元部１１６は、対象ＰＵについての色差予測モードを復元する。より詳細には、色差予測モード復元部１１６は、以下のようにして色差予測モードを復元する。
まず、色差予測モード復元部１１６は、符号化データ＃１に含まれるイントラ色差予測モード指定情報ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅ（intra_chroma_pred_mode）を復号する。
そして、色差予測モード復元部１１６は、復元したイントラ色差予測モード指定情報ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅと、輝度の予測モード（IntraPredMode[xB][yB]）とに基づいて、色差予測モード定義情報記憶部１５４に記憶されている色差予測モード定義情報を参照し、色差予測モードを復元する。
図８に、色差予測モード復元部１１６が参照する色差予測モード定義情報の具体例を示す。
図８に示すように、イントラ色差予測モード指定情報として、「０」〜「５」の６種類が定義されている。また、６種類のイントラ色差予測モード指定情報に対し、予測モード（輝度）の値に応じて色差予測モードが定義されている。
色差予測モードに割り当てられている番号は、例示的には、図６に示した予測モード（輝度）と同様である。なお、「３５」については、色差予測モード固有のものであり、輝度の予測に基づいて色差の予測を行うモードである。言い換えれば、色差予測モード「３５」は、輝度画素値と色差画素値との相関を利用した予測モードである。色差予測モード「３５」はＬＭモードとも称する。
また、予測モード（輝度）の値が、４より小さい場合（０≦Ｘ＜４）、色差予測モード指定情報「５」には、予測モード「４」が割り当てられている。
一方、予測モード（輝度）の値が、４以上である場合（４≦Ｙ＜３５）、色差予測モード指定情報「５」には、予測モード「Ｙ」が割り当てられている。予測モード「Ｙ」は、輝度の予測モードを色差予測モードに再利用するモードであり、ＤＭモードとも称する。また、ＤＭモードは、短い符号で符号化される。
（単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例）
以下に、単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例１−１〜例１−４について説明する。
以下に、単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例１−１〜例１−４について説明する。
（例１−１）
図９〜図１６を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の一例について説明する。例１−１では、予測セットの積集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設け、復号された予測モードが当該単一変換テーブルに含まれる場合に、当該変換テーブルを更新する。
図９〜図１６を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の一例について説明する。例１−１では、予測セットの積集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設け、復号された予測モードが当該単一変換テーブルに含まれる場合に、当該変換テーブルを更新する。
［単一変換テーブル］
まず、図９を用いて、単一変換テーブル１５３の一例について説明する。上述のとおり、４×４のブロックに対応する予測セットには、番号「０」〜「１７」の１８種類の予測モードが含まれる。また、８×８、１６×１６、３２×３２のブロックに対応する予測セットには、番号「０」〜「３４」の３５種類の予測モードが含まれる。
まず、図９を用いて、単一変換テーブル１５３の一例について説明する。上述のとおり、４×４のブロックに対応する予測セットには、番号「０」〜「１７」の１８種類の予測モードが含まれる。また、８×８、１６×１６、３２×３２のブロックに対応する予測セットには、番号「０」〜「３４」の３５種類の予測モードが含まれる。
ここで、番号「０」〜「１７」の予測モードは、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの両方に共通に含まれる。
従って、単一変換テーブル１５３では、両方の予測セットに共通に含まれる番号「０」〜「１７」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
なお、単一変換テーブル１５３において、ｐｋは、ランク“ｋ”に対応付けられている予測モード番号を示しており、ｐｋ＝０〜１７である。ｐｋの値は、予測モードの復号結果に応じて、より値が小さいランクに対して、より発生確率が高い予測モードが対応付けられるように更新される。更新処理の詳細については後述する。
また、単一変換テーブル１５３は、復号処理を開始する際に、ｋ＝ｐｋとなるように初期化されてもよい。言い換えれば、初期化では、ランクの値が、予測モード番号と一致させる処理を実行してもよい。
［予測モードの導出］
次に、図１０および図１１を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理、すなわち、予測モード復元部１１４が、ランクに基づいて予測モードを導出する手法について説明する。
次に、図１０および図１１を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理、すなわち、予測モード復元部１１４が、ランクに基づいて予測モードを導出する手法について説明する。
例えば、対象ＰＵにおいて利用可能な予測モードの数（以下、予測モード数と表記する）Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、図１０に示す対応付けに従ってランクから予測モードを導出する。また、Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４は、図１１に示す対応付けに従ってランクから予測モードを導出する。
Ｎ＝１８の場合およびＮ＝３５の場合の導出処理について、順にその詳細を説明すると以下のとおりである。
まず、Ｎ＝１８の場合、図１０に示すように、ランク“０”〜“１７”に対して、ｐ０〜ｐ１７が対応付けられる。この対応付けは、図９に示した単一変換テーブル１５３における対応付けと同様である。
Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４が復元されたランクｒａｎｋＴから導出する予測モードｐｍＴは、次の式（３）のように表現できる。
pmT = rank-1(rankT) … （３）
上記式（３）において、rankは、予測モードから、当該予測モードに対応付けられているランクを導出する関数である。また、rank-1は、rankの逆関数であり、ランクから、当該ランクに対応付けられている予測モードを導出する関数である。
上記式（３）において、rankは、予測モードから、当該予測モードに対応付けられているランクを導出する関数である。また、rank-1は、rankの逆関数であり、ランクから、当該ランクに対応付けられている予測モードを導出する関数である。
続いて、Ｎ＝３５の場合、図１１に示すように、ランク“０”〜“１７”に対して、ｐ０〜ｐ１７が対応付けられるとともに、ランク“１８”〜“３４”に対して、それぞれ「１８」〜「３４」が対応付けられる。ランク“０”〜“１７”の対応付けは、図９に示した単一変換テーブル１５３における対応付けと同様である。
つまり、Ｎ＝３５の場合、ランク“０”〜“１７”については、対応付けられているｐ０〜ｐ１７の値は単一変換テーブル１５３の更新により変動する一方で、ランク“１８”〜“３４”については、「１８」〜「３４」が固定的に対応付けられている。
Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４がｒａｎｋＴから導出する予測モードｐｍＴは、次のように表すことが出来る。まず、ｒａｎｋＴが“０”〜“１７”である場合、予測モード復元部１１４は、上述の式（３）に従ってｐｍＴを導出する。
また、ｒａｎｋＴが“１８”〜“３４”である場合、予測モード復元部１１４は、次の式（４）に従ってｐｍＴを導出する。
pmT = rankT … （４）
［単一変換テーブルの更新］
次に、図１２および図１３を用いて、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３を更新する手法について説明する。
［単一変換テーブルの更新］
次に、図１２および図１３を用いて、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３を更新する手法について説明する。
変換テーブル更新部１１５は、例示的には、復元した予測モードｐｍＴが「０」〜「１７」である場合、単一変換テーブル１５３において、ランクｋ＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）に対応付けられている予測モードｐｋの値と、ランク（ｋ−１）に対応付けられている予測モードｐｋ−１の値とをスワップする。以下、このようなスワップ処理を、ランクｋの要素と、ランク（ｋ−１）の要素とをスワップするとも称する。
例えば、図１２に示すように、単一変換テーブル１５３において、ランク（ｋ−１）＝０に対して予測モードｐ０＝２が対応付けられており、ランクｋ＝１に対して予測モードｐ１＝１が対応付けられている場合について説明すると次のとおりである。
ここで、復元された予測モードｐｍＴが「１」であったとする。このとき、ランク“１”に対応付けられている予測モード「１」が復号されているので、変換テーブル更新部１１５は、ランク（ｋ−１）＝０に対応付けられている予測モードｐ０＝２と、ランクｋ＝１に対応付けられている予測モードｐ１＝１とをスワップする。
これにより、図１３に示すように、ランク（ｋ−１）＝０に対応付けられている予測モードは、ｐ０＝１に更新され、ランクｋ＝１に対応付けられている予測モードは、ｐ１＝２に更新される。
なお、復元された予測モードｐｍＴが「１８」〜「３４」であったときは、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３を更新しなくてもよい。
［処理の流れ］
次に、図１４〜図１６を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。
次に、図１４〜図１６を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。
［概略的な流れ］
まず、図１４に示すフローチャートを用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の概略的な流れの一例について説明する。
まず、図１４に示すフローチャートを用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の概略的な流れの一例について説明する。
動画像復号装置１において予測モード復元処理が開始されると、ＭＰＭ導出部１１２が、ＭＰＭを導出する（Ｓ１１）。上述のとおり、ＭＰＭ導出部１１２が導出するＭＰＭは、例示的には、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１の２つである。
次に、ＭＰＭ判定部１１３が、ｍｐｍ＿ｆｌａｇに基づいて、対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致しているか否かを判定する（Ｓ１２）。
対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致している場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４が、ｍｐｍ＿ｉｄｘに基づいて予測モードを復元する（Ｓ１５）。予測モード復元部１１４は、ｍｐｍ＿ｉｄｘが“０”であれば、ＭＰＭ０を、対象ＰＵの予測モードｐｍＴとする一方で、ｍｐｍ＿ｉｄｘが“１”であれば、ＭＰＭ１を、対象ＰＵの予測モードｐｍＴとする。
一方、対象ＰＵの予測モードが推定予測モードＭＰＭと一致していない場合（Ｓ１２においてＮＯ）、予測モード復元部１１４は、ｒｅｍ＿ｉｄｘに基づいてランクを復元する。具体的には、予測モード復元部１１４は、まず、ランクｒａｎｋＴにｒｅｍ＿ｉｄｘを設定する。続いて、予測モード復元部１１４は、ＭＰＭに応じてｒａｎｋＴを調整する（Ｓ１３）。具体的には、ｒａｎｋＴがＭＰＭ０以上であれば、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴを１加算する。また、ｒａｎｋＴがＭＰＭ１以上であれば、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴを１加算する。
次に、予測モード復元部１１４は、単一変換テーブル１５３を参照し、復元したランクに基づいて予測モードを導出する（Ｓ１４）。
Ｓ１４またはＳ１５の処理が終了すると、変換テーブル更新部１１５が、予測モードの復元結果に応じて、単一変換テーブル１５３を更新する（Ｓ１６）。
［予測モード導出処理の詳細］
次に、図１５を用いて、予測モード導出処理の詳細な流れについて説明する。図１５は、図１４に示す復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４）の詳細について例示したフローチャートである。
次に、図１５を用いて、予測モード導出処理の詳細な流れについて説明する。図１５は、図１４に示す復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４）の詳細について例示したフローチャートである。
予測モード導出処理では、まず予測モード復元部１１４が、復元されたランクｒａｎｋＴの値と、各予測セットの間で共通に含まれる予測モード数Ｍ（以下、共通予測モード数と表記する）との間で大小を比較する（Ｓ１４１１）。これまで説明してきた例においては、共通予測モード数Ｍ＝１８である。
復元されたランクｒａｎｋＴの値が、共通予測モード数Ｍよりも小さい場合（Ｓ１４１１においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４は、単一変換テーブル１５３を参照して、ｒａｎｋＴに対応する予測モードをｐｍＴに設定する（Ｓ１４１２）。
一方、復元されたランクｒａｎｋＴの値が、共通予測モード数Ｍ以上である場合（Ｓ１４１１においてＹＥＳ）、ｒａｎｋＴの値をｐｍＴに設定する（Ｓ１４１３）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
次に、図１６を用いて、単一変換テーブル更新処理の詳細な流れについて説明する。図１６は、図１４に示す復号処理における単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６）の詳細について例示したフローチャートである。
次に、図１６を用いて、単一変換テーブル更新処理の詳細な流れについて説明する。図１６は、図１４に示す復号処理における単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６）の詳細について例示したフローチャートである。
単一変換テーブル更新処理では、まず変換テーブル更新部１１５が、復元された予測モードｐｍＴの値と、共通予測モード数Ｍとの間で大小を比較する（Ｓ１６１１）。
復元された予測モードｐｍＴの値が、共通予測モード数Ｍよりも小さい場合（Ｓ１６１１においてＹＥＳ）、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３を参照して、予測モードｐｍＴの値に対応付けられているランクを取得して、取得したランクをスワップ対象ランクｒａｎｋＳに設定する（Ｓ１６１２）。さらに、変換テーブル更新部１１５は、ｒａｎｋＳの要素と、（ｒａｎｋＳ−１）の要素とをスワップし（Ｓ１６１３）、単一変換テーブル更新処理が終了する。
一方、復元された予測モードｐｍＴの値が、共通予測モード数Ｍ以上である場合（Ｓ１６１１においてＮＯ）には、単一変換テーブル１５３が更新されることなく、単一変換テーブル更新処理が終了する。
（例１−２）
次に、図１７〜図２１を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の他の例について説明する。例１−２では、予測セットの和集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブル１５３Ａを設けて、共通予測モード数Ｍより小さい値のランクの要素と、共通予測モード数Ｍ以上の値のランクの要素とを独立にスワップする。
次に、図１７〜図２１を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の他の例について説明する。例１−２では、予測セットの和集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブル１５３Ａを設けて、共通予測モード数Ｍより小さい値のランクの要素と、共通予測モード数Ｍ以上の値のランクの要素とを独立にスワップする。
［単一変換テーブル］
まず、図１７を用いて、単一変換テーブル１５３の他の例である単一変換テーブル１５３Ａについて説明する。図１７に示す単一変換テーブル１５３Ａでは、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの和集合に含まれる番号「０」〜「３４」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
まず、図１７を用いて、単一変換テーブル１５３の他の例である単一変換テーブル１５３Ａについて説明する。図１７に示す単一変換テーブル１５３Ａでは、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの和集合に含まれる番号「０」〜「３４」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
すなわち、単一変換テーブル１５３Ａにおいて、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐ０〜ｐ３４が対応付けられている。ここで、ｐｋおよび共通予測モード数Ｍ（＝１８）は、次の関係にある。すなわち、ｋ＜Ｍの場合、ｐｋ＜Ｍであり、ｋ≧Ｍの場合、ｐｋ≧Ｍである。
なお、単一変換テーブル１５３Ａの初期化については、図９に示した例と同様である。
［予測モードの導出］
次に、図１８および図１９を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
次に、図１８および図１９を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
例えば、予測モード数Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、図１８に示す対応付けＴ１８Ａに従ってランクから予測モードを導出する。また、Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４は、図１９に示す対応付けＴ３５Ａに従ってランクから予測モードを導出する。
Ｎ＝１８の場合およびＮ＝３５の場合の導出処理について、順にその詳細を説明すると以下のとおりである。
まず、Ｎ＝１８の場合、単一変換テーブル１５３Ａのうち、ランク“０”〜“１７”に関する対応付けが用いられる。すなわち、図１８に示すように、ランク“０”〜“１７”に対して、ｐ０〜ｐ１７が対応付けられる。この対応付けＴ１８Ａは、例１−１で図１０に示した対応付けＴ１８と同様である。
従って、Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、上記式（３）に従ってｒａｎｋＴから予測モードｐｍＴを導出する。
続いて、Ｎ＝３５の場合、単一変換テーブル１５３Ａに定義されている対応付けのすべてが用いられる。すなわち、図１９に示す対応付けＴ３５Ａでは、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐ０〜ｐ３４が対応付けられる。
なお、単一変換テーブル１５３Ａでは、ｐｋおよび共通予測モード数Ｍの間の関係が、ｋ＜Ｍの場合、ｐｋ＜Ｍとなり、ｋ≧Ｍの場合、ｐｋ≧Ｍとなるよう維持されている。すなわち、ランク“０”〜“１７”に対応付けられているｐｋは、ｐｋ＝「０」〜「１７」の値を取り得る。また、ランク“１８”〜“３４”に対応付けられているｐｋは、ｐｋ＝「１８」〜「３４」の値を取り得る。
また、Ｎ＝３５の場合においても、予測モード復元部１１４は、上記式（３）に従ってｒａｎｋＴから予測モードｐｍＴを導出する。
［単一変換テーブルの更新］
次に、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３Ａを更新する手法について説明する。
次に、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３Ａを更新する手法について説明する。
変換テーブル更新部１１５は、例示的には、復元した予測モードｐｍＴについて、ランクｋ＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）の要素と、ランク（ｋ−１）の要素とをスワップする。
より具体的には、変換テーブル更新部１１５は、ｋ＜Ｍの場合、ｐｋ＜Ｍとなり、ｋ≧Ｍの場合、ｐｋ≧Ｍとなるように単一変換テーブル１５３Ａを更新する。
すなわち、ｋ＜Ｍの場合と、ｋ≧Ｍの場合とで独立にスワップ処理を行う。このため、変換テーブル更新部１１５は、ランク１８では、スワップ処理を行わない。これにより、ｐ０〜ｐ１７は、モード番号「０」〜「１７」の値をとり、ｐ１８〜ｐ３４は、モード番号「１８」〜「３４」の値をとる。
以上のように変換テーブル更新部１１５を構成することで、ｐ０〜ｐ１７に対応付けられる予測モードと、ｐ１８〜ｐ３４に対応付けられる予測モードとが、混じり合わないようにすることができる。
［処理の流れ］
次に、図２０および図２１を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ａとする）および単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６Ａとする）の詳細について説明する。
次に、図２０および図２１を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ａとする）および単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６Ａとする）の詳細について説明する。
［予測モード導出処理の詳細］
図２０のフローチャートに示すように、予測モード導出処理Ｓ１４Ａでは、予測モード復元部１１４が、単一変換テーブル１５３Ａを参照して、ｒａｎｋＴに対応する予測モードをｐｍＴに設定する（Ｓ１４２１）。
図２０のフローチャートに示すように、予測モード導出処理Ｓ１４Ａでは、予測モード復元部１１４が、単一変換テーブル１５３Ａを参照して、ｒａｎｋＴに対応する予測モードをｐｍＴに設定する（Ｓ１４２１）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
次に、図２１を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ａの詳細な流れについて説明する。
次に、図２１を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ａの詳細な流れについて説明する。
単一変換テーブル更新処理では、まず変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３Ａを参照して、予測モードｐｍＴに対応するランクをスワップ対象ランクｒａｎｋＳに設定する（Ｓ１６２１）。
次に、スワップ対象ランクｒａｎｋＳの値と、共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ１６２２）。
スワップ対象ランクｒａｎｋＳの値と、共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ１６２２においてＮＯ）、変換テーブル更新部１１５は、ｒａｎｋＳの要素と、（ｒａｎｋＳ−１）の要素とをスワップし（Ｓ１６１３）、単一変換テーブル更新処理が終了する。
一方、スワップ対象ランクｒａｎｋＳの値と、共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ１６２２においてＹＥＳ）には、単一変換テーブル１５３Ａが更新されることなく、単一変換テーブル更新処理が終了する。
［備考］
以上のように、動画像復号装置１は、変換テーブルは複数の予測セットの和集合を要素として含み、復号された予測モードが複数の予測セットの共通予測モードの部分集合に含まれる場合、当該部分集合に含まれる要素間の交換により変換テーブルを更新し、復号された予測モードが複数の予測セットの共通予測モードの部分集合に含まれない場合、当該部分集合に含まれない要素間の交換により変換テーブルを更新する構成であってもよい。
以上のように、動画像復号装置１は、変換テーブルは複数の予測セットの和集合を要素として含み、復号された予測モードが複数の予測セットの共通予測モードの部分集合に含まれる場合、当該部分集合に含まれる要素間の交換により変換テーブルを更新し、復号された予測モードが複数の予測セットの共通予測モードの部分集合に含まれない場合、当該部分集合に含まれない要素間の交換により変換テーブルを更新する構成であってもよい。
これにより共通予測モードの部分集合に含まれない要素と、部分集合に含まれない要素とが混じり合うことを防ぐことが出来る。
（例１−３）
図２２〜図２７を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の別の例について説明する。例１−３では、共通の予測モードを含む単一変換テーブル１５３Ｂを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブル１５３Ｂを更新する。この更新では、復号した予測モードが単一変換テーブル１５３Ｂに含まれない場合、復号した予測モードを、当該単一変換テーブル１５３Ｂに含まれる類似の予測モードであるものとして単一変換テーブル１５３Ｂを更新する。
図２２〜図２７を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理の別の例について説明する。例１−３では、共通の予測モードを含む単一変換テーブル１５３Ｂを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブル１５３Ｂを更新する。この更新では、復号した予測モードが単一変換テーブル１５３Ｂに含まれない場合、復号した予測モードを、当該単一変換テーブル１５３Ｂに含まれる類似の予測モードであるものとして単一変換テーブル１５３Ｂを更新する。
［単一変換テーブル］
まず、図２２を用いて、単一変換テーブル１５３の別の例である単一変換テーブル１５３Ｂについて説明する。図２２に示す単一変換テーブル１５３Ｂでは、図９と同様、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの両方に共通に含まれる番号「０」〜「１７」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
まず、図２２を用いて、単一変換テーブル１５３の別の例である単一変換テーブル１５３Ｂについて説明する。図２２に示す単一変換テーブル１５３Ｂでは、図９と同様、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの両方に共通に含まれる番号「０」〜「１７」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
［類似予測モードテーブル］
次に、図２３を用いて、類似予測モードテーブル１５５の例について説明する。類似予測モードテーブル１５５は、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれない予測モードと、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれる類似の予測モードとを相互に変換するためのテーブルである。
次に、図２３を用いて、類似予測モードテーブル１５５の例について説明する。類似予測モードテーブル１５５は、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれない予測モードと、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれる類似の予測モードとを相互に変換するためのテーブルである。
図２３に示すように、類似予測モードテーブル１５５は、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれない予測モードｐｍＴと、単一変換テーブル１５３Ｂに含まれる予測モードｐｍＴ’とが対応付けられている。類似予測モードテーブル１５５では、予測モード「１８」〜「３４」のそれぞれに、予測方向が近い「０」〜「１７」の予測モードｐｍＴ’が対応付けられている。
ある予測モードと他の予測モードとの予測方向が近いとは、具体的には、図６に示した予測モードの定義において、ある予測モードに対応する予測方向と、他の予測モードに対応する予測方向とのなす角が小さいという意味である。例えば、同図において「０」と「２２」とは、互いに隣接する予測方向に対応する予測モードであるので、予測方向が近い。
このため、例えば、図２３に示す類似予測モードテーブル１５５では、予測モードｐｍＴ’「０」に対して、予測モードｐｍＴ「２２」が対応付けられている。
［予測モードの導出］
次に、図２４および図２５を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
次に、図２４および図２５を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
例えば、予測モード数Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、図２４に示す対応付けＴ１８Ｂに従ってランクから予測モードを導出する。また、Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４は、図２５に示す対応付けＴ３５Ｂに従ってランクから予測モードを導出する。
Ｎ＝１８の場合およびＮ＝３５の場合の導出処理について、順にその詳細を説明すると以下のとおりである。
まず、Ｎ＝１８の場合、図２４に示すように、ランク“０”〜“１７”に対して、ｐ０〜ｐ１７が対応付けられる。この対応付けは、図２２に示した単一変換テーブル１５３Ｂにおける対応付けと同様である。
Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、上記式（３）に従ってｒａｎｋＴから予測モードｐｍＴを導出する。
続いて、Ｎ＝３５の場合、図２５に示すように、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐ０〜ｐ１７が対応付けられる。ただし、同図において、ランク“２ｋ”には、ｐｋが対応付けられ、ランク“２ｋ＋１”には、Ｓ（ｐｋ）が対応付けられる。また、Ｓ（ｐ）は、予測モードｐを、類似する予測モードｐ’（ｐ’≧Ｍ）に変換する関数である。
この導出処理は次のように言い換えられる。すなわち、予測モード復元部１１４は、まず次の手順(i)〜（iii）を実行することで、ｒａｎｋＴから予測モードｐｍＴを導出する。
(i)まず、予測モード復元部１１４は、以下の式（５）から中間の予測モード（以下、中間予測モードと表記する）ｐｍＴ’を導出する。
pmT’ = rank-1(rankT >> 1) … （５）
上記式（５）において、“>>”は、右シフト演算を示す演算子である。
上記式（５）において、“>>”は、右シフト演算を示す演算子である。
(ii)予測モード復元部１１４は、復号したランクｒａｎｋＴが偶数である場合、予測モードｐｍＴ＝ｐｍＴ’とする。
(iii) 予測モード復元部１１４は、復号したランクｒａｎｋＴが偶数でない場合、類似予測モードテーブル１５５からｐｍＴを導出する。具体的には、予測モード復元部１１４は、類似予測モードテーブル１５５を参照して、ｐｍＴ’に対応付けられているｐｍＴを取得する。
［単一変換テーブルの更新］
次に、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３を更新する手法について説明する。
次に、変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３を更新する手法について説明する。
まず、変換テーブル更新部１１５は、復号した予測モードに応じて、中間予測モードｐｍＴ’を決定する。
復号した予測モードｐｍｔが「０」〜「１７」である場合、変換テーブル更新部１１５は、中間予測モードｐｍＴ’＝ｐｍＴとする。
一方、復号した予測モードｐｍｔが「１８」〜「３４」である場合、変換テーブル更新部１１５は、ｐｍＴを、「０」〜「１７」の範囲の類似の予測モード（中間予測モード）ｐｍＴ’に変換する。例えば、変換テーブル更新部１１５は、類似予測モードテーブル１５５を参照し、ｐｍＴに対応付けられているｐｍＴ’を取得する。
そして、変換テーブル更新部１１５は、このようにして得られたｐｍＴ’に基づいて、単一変換テーブル１５３Ｂのスワップ処理を行う。具体的には、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３Ｂにおいて、ｒａｎｋ（ｐｍＴ’）の要素と、ｒａｎｋ（ｐｍＴ’）−１の要素とをスワップする。
［処理の流れ］
次に、図２６および図２７を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ｂとする）および単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６Ｂとする）の詳細について説明する。
次に、図２６および図２７を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の流れについて説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ｂとする）および単一変換テーブル更新処理（Ｓ１６Ｂとする）の詳細について説明する。
［予測モード導出処理の詳細］
まず、図２６を用いて、復号処理における予測モード導出処理Ｓ１４Ｂの詳細について説明する。
まず、図２６を用いて、復号処理における予測モード導出処理Ｓ１４Ｂの詳細について説明する。
予測モード導出処理Ｓ１４Ｂでは、予測モード復元部１１４が、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ１４３１）。なお、上述のとおり、予測モード数Ｎ＝１８または３５であり、共通予測モード数Ｍは、１８である。
予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ１４３１においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４は、中間ランクｒａｎｋＴ’＝ｒａｎｋＴとする（Ｓ１４３３）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ１４３１においてＮＯ）、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴを、Ｎ＝Ｍの場合のｒａｎｋＴ’に変換する（Ｓ１４３２）。この変換処理は、具体的には、上記式（５）における（ｒａｎｋ＞＞１）に相当する。
次に、予測モード復元部１１４は、単一変換テーブル１５３Ｂを参照して、中間ランクｒａｎｋＴ’に対応付けられている予測モードを中間予測モードｐｍＴ’に設定する（Ｓ１４３４）。
さらに、予測モード復元部１１４は、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ１４３５）。
ここで、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ１４３５においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４は、予測モードｐｍＴ＝ｐｍＴ’とする（Ｓ１４３８）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ１４３５においてＮＯ）、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴからｐｍＴの類似予測モードインデックスを導出する（Ｓ１４３６）。この導出処理において、予測モード復元部１１４は、具体的には、“ｒａｎｋＴ＆１”の演算を実行する。“＆”は、ビット和演算を示す演算子である。類似予測モードインデックスとは、上記演算により得られるものであり、類似予測モードインデックスが０か１かを判定することで、ｒａｎｋＴが偶数か奇数かを判定する。
次に、予測モード復元部１１４は、類似予測モードインデックスを判定することでｒａｎｋＴが奇数であると判定できる場合、ｐｍＴ’の類似予測モードを導出する（Ｓ１４３７）。予測モード復元部１１４は、具体的には、類似予測モードテーブル１５５を参照して、ｐｍＴ’に対応する予測モードｐｍＴを導出する。
なお、ｒａｎｋＴが偶数である場合、予測モード復元部１１４は、予測モードｐｍＴ＝ｐｍＴ’とする。
以上のようにして、予測モードｐｍＴが導出されると、処理は終了する。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
次に、図２７を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｂの詳細な流れについて説明する。
次に、図２７を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｂの詳細な流れについて説明する。
単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｂでは、まず変換テーブル更新部１１５が、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ１６３１）。
ここで、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ１６３１においてＹＥＳ）、変換テーブル更新部１１５は、中間予測モードｐｍＴ’＝ｐｍＴとする（Ｓ１６３２）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ１６３１においてＮＯ）、変換テーブル更新部１１５は、類似予測モードテーブル１５５を参照し、ｐｍＴの類似する中間予測モードｐｍＴ’を導出する（Ｓ１６３３）。
次に、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３Ｂを参照して、中間予測モードｐｍＴ’に対応するランクを対象ランクｒａｎｋＳに設定する（Ｓ１６３４）。
次に、変換テーブル更新部１１５は、ｒａｎｋＳの要素と、（ｒａｎｋＳ−１）の要素とをスワップする（Ｓ１６３５）。
以上の構成を別の表現で示すと、「変換テーブルは複数の予測セットの部分集合を要素として含」む。また、「複数の予測セットの部分集合は、予測セットの積集合」であってもよい。
また、「変換前の予測モードが上記複数の異なる予測モードの何れであるかを示す情報が符号化データに含まれる」構成であってもよい。また、変換テーブル更新部１１５は、「上記情報に従って、上記予測モードの変換により複数の異なる予測モードを同一の予測モードに変換する」構成であってもよい。上記情報は、例えば、類似予測モードインデックスである。
（例１−４）
図２８〜図３４を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理のさらに別の例について説明する。例１−４は、すべての予測モードを含む単一変換テーブル１５３Ｃを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブル１５３Ｃを更新する。
図２８〜図３４を用いて、単一変換テーブル１５３および変換・更新処理のさらに別の例について説明する。例１−４は、すべての予測モードを含む単一変換テーブル１５３Ｃを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブル１５３Ｃを更新する。
［単一変換テーブル］
まず、図２８および図２９を用いて、単一変換テーブル１５３のさらに別の例である単一変換テーブル１５３Ｃについて説明する。図２８に示す単一変換テーブル１５３Ｃでは、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａと同様、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの和集合に含まれる番号「０」〜「３４」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
まず、図２８および図２９を用いて、単一変換テーブル１５３のさらに別の例である単一変換テーブル１５３Ｃについて説明する。図２８に示す単一変換テーブル１５３Ｃでは、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａと同様、４×４のブロックに対応する予測セットと、８×８等のブロックに対応する予測セットとの和集合に含まれる番号「０」〜「３４」の予測モードが、それぞれランクと対応付けられている。
すなわち、単一変換テーブル１５３Ｃでは、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐ０〜ｐ３４が対応付けられている。単一変換テーブル１５３Ｃのより具体的な例を図２９に示している。
なお、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａでは、ランクｋ＝Ｍを境界として、単一変換テーブルが、Ｍの前後で２つのグループに区切られていたのに対して、単一変換テーブル１５３Ｃでは、そのような境界による区切りはない。
すなわち、単一変換テーブル１５３Ｃにおいて、ランク“０”〜“３４”に対応付けられているｐｋは、ｐｋ＝「０」〜「３４」の値を取り得る。
例えば、単一変換テーブル１５３Ａでは、ランク“０”〜“１７”は、「０」〜「１７」に対応付けられていた。これに対して、単一変換テーブル１５３Ｃでは、例えば、ランク“１６”に対して「３２」が対応付けられている。
［予測モードの導出］
次に、図３０〜図３２を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
次に、図３０〜図３２を用いて、予測モード復元部１１４における変換処理について説明する。
例えば、予測モード数Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、図３０に示す対応付けＴ１８Ｃに従ってランクから予測モードを導出する。また、Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４は、図３２に示す対応付けＴ３５Ｃに従ってランクから予測モードを導出する。
Ｎ＝１８の場合およびＮ＝３５の場合の導出処理について、順にその詳細を説明すると以下のとおりである。
まず、Ｎ＝１８の場合、図３０に示す対応付けＴ１８Ｃのように、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐＲ（０）〜ｐＲ（１７）が対応付けられる。
ここで、Ｒ（ｋ）は、Ｎ＝１８におけるランクｋを、Ｎ＝３５におけるランクに変換した値である。復号したｒａｎｋＴは、Ｎ＝１８におけるランクを表すのに対して、単一変換テーブル１５３Ｃでは、Ｎ＝３５におけるランクに基づいて予測モードが定義されている。このため、予測モード復元部１１４は、単一変換テーブル１５３Ｃを参照できるように、Ｎ＝１８におけるランクｋを、Ｎ＝３５におけるランクに変換する。
また、Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、以下の擬似コードにより、Ｎ＝１８におけるランクｋを、Ｎ＝３５におけるランクに変換して、変換したランクに基づいて、ｐｍＴを導出する。
rankT’= rankT; … <1>
for(r = 0; r <= rankT; r++){if (rank-1(r)>=18){rankT’++}} … <2>
pmT = rank-1(rankT’); … <3>
上記擬似コードでは、まず、＜１＞では、中間ランクｒａｎｋＴ’に復号したｒａｎｋＴの値を設定する。
for(r = 0; r <= rankT; r++){if (rank-1(r)>=18){rankT’++}} … <2>
pmT = rank-1(rankT’); … <3>
上記擬似コードでは、まず、＜１＞では、中間ランクｒａｎｋＴ’に復号したｒａｎｋＴの値を設定する。
そして、＜２＞では、ランク「０」から、ランクｒａｎｋＴの間で、ランクｋに対応付けられている予測モードが「１８」以上となるランクｋの数だけ、中間ランクｒａｎｋＴ’の値を１増加させている。
最後に、＜３＞では、図２８に示す単一変換テーブル１５３Ｃを参照して、＜２＞の演算によって得られたｒａｎｋＴ’に対応付けられている予測モードを、ｐｍＴに設定している。
この導出処理を、表形式で表したものが図３１である。図３１について具体的に説明すると次のとおりである。なお、同図では、ランク“６”以降は、省略している。
擬似コードの＜１＞：例えば、復号したｒａｎｋＴが、“３”であった場合、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴ’＝４とする。
擬似コードの＜２＞：予測モード復元部１１４は、単一変換テーブル１５３Ｃを参照して、ランクｋ＝０に対応付けられている予測モードが、１８以上であるか否かを判定する。ランクｋ＝０には、予測モード「２」が対応しており、予測モードが、１８以上でないので、予測モード復元部１１４は、次のランクｋ＝１についての判定処理を行う。
ランクｋ＝１には、予測モード「１９」が対応しており、予測モードが、１８以上であるので、予測モード復元部１１４は、ｒａｎｋＴ’を１増加させる。ｒａｎｋＴ’が１増加されることで、ｒａｎｋＴ’＝４となる。
なお、図３１において、ランク（１８）において“−”となっている箇所は、ランク（３５）において、予測モードが、１８以上であるため、ランク（１８）と予測モードと対応付けが存在しないことを示す。
以下、ｋ＝３までにおいて、予測モードが、１８以上であるのは、ｋ＝２のときであるので、最終的に、ランク（１８）におけるｋ＝３に対応付けられるのはランク（１５）におけるｒａｎｋＴ’＝５となる。
擬似コードの＜３＞：ｒａｎｋＴ’＝５であるので、予測モード復元部１１４は、ランク（３５）の“５”に対応する「７」を取得する。
続いて、Ｎ＝３５の場合について説明する。Ｎ＝３５の場合、図２８に示した単一変換テーブル１５３Ｃに定義されている対応付けのすべてが用いられる。すなわち、Ｎ＝３５の場合、図３１に示す対応付けＴ３５Ｃのように、ランク“０”〜“３４”に対して、ｐ０〜ｐ３４が対応付けられる。また、予測モード復元部１１４は、上記（３）式に従って、ｒａｎｋから予測モードｐｍＴを導出する。
［単一変換テーブルの更新］
変換テーブル更新部１１５は、例示的には、復元した予測モードｐｍＴについて、ランクｋ＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）の要素と、ランク（ｋ−１）の要素とをスワップする。
変換テーブル更新部１１５は、例示的には、復元した予測モードｐｍＴについて、ランクｋ＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）の要素と、ランク（ｋ−１）の要素とをスワップする。
［処理の流れ］
次に、図３３および図３４を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の例について説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ｃとする）および単一変換テーブルの更新処理（Ｓ１６Ｃとする）の詳細について説明する。
次に、図３３および図３４を用いて、動画像復号装置１における予測モード復元処理の例について説明する。復号処理の概略的な流れは、図１４に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、復号処理における予測モード導出処理（Ｓ１４Ｃとする）および単一変換テーブルの更新処理（Ｓ１６Ｃとする）の詳細について説明する。
［予測モード導出処理の詳細］
図３３を用いて、予測モード導出処理Ｓ１４Ｃの詳細な流れについて説明する。図３３は、図１４に示す復号処理における予測モード導出処理の詳細について示したフローチャートである。
図３３を用いて、予測モード導出処理Ｓ１４Ｃの詳細な流れについて説明する。図３３は、図１４に示す復号処理における予測モード導出処理の詳細について示したフローチャートである。
予測モード導出処理Ｓ１４Ｃでは、まず予測モード復元部１１４が、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ１４４１）。
予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ１４４１においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４は、Ｎ＝１８におけるランクｒａｎｋＴを、Ｎ＝３５におけるランクに変換した値であるＲ（ｒａｎｋＴ）を計算し、中間ランクｒａｎｋＴ’＝Ｒ（ｒａｎｋＴ）とする（Ｓ１４４２）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ１４４１においてＮＯ）、予測モード復元部１１４は、復号したランクｒａｎｋＴを、中間ランクｒａｎｋＴ’に設定する（Ｓ１４４３）。
中間ランクｒａｎｋＴ’を設定した後、予測モード復元部１１４は、図２８に示した単一変換テーブル１５３Ｃを参照し、中間ランクｒａｎｋＴ’に対応付けられている予測モードを取得して、取得した予測モードをｐｍＴに設定する（Ｓ１４４４）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
次に、図３４を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｃの詳細な流れについて説明する。
次に、図３４を用いて、単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｃの詳細な流れについて説明する。
単一変換テーブル更新処理Ｓ１６Ｃでは、まず変換テーブル更新部１１５が、単一変換テーブル１５３Ｃを参照して復元したｐｍＴに対応付けられているランクを、スワップ処理の対象となる対象ランクｒａｎｋＳに設定する（Ｓ１６４１）。
次に、変換テーブル更新部１１５は、ｒａｎｋＳの要素と、（ｒａｎｋＳ−１）の要素とをスワップする（Ｓ１６４２）。
［例１−４の変形例］
以下において、例１−４の変形例について説明する。予測モードの導出は、以下に説明するように、単一変換テーブル１５３Ｃにおいて、復号したランクに対応する予測モードをサーチする手法を用いてもよい。
以下において、例１−４の変形例について説明する。予測モードの導出は、以下に説明するように、単一変換テーブル１５３Ｃにおいて、復号したランクに対応する予測モードをサーチする手法を用いてもよい。
すなわち、Ｎ＝３５の場合、予測モード復元部１１４は、上記（３）式に従って、ｒａｎｋから予測モードｐｍＴを導出する。
Ｎ＝１８の場合、予測モード復元部１１４は、ｐｍＴを以下の疑似コードにより導出する。
rankT' = 0; …<1>
for (r=0; r < 35; r++){if (rank-1(r) < N) rankT'++; if (rankT' == rankT) break;} …<2>
pmT = rank-1(r); … <3>
上記疑似コードの＜１＞〜＜３＞について具体的に説明すると次のとおりである。
for (r=0; r < 35; r++){if (rank-1(r) < N) rankT'++; if (rankT' == rankT) break;} …<2>
pmT = rank-1(r); … <3>
上記疑似コードの＜１＞〜＜３＞について具体的に説明すると次のとおりである。
＜１＞：中間ランクｒａｎｋＴ’を０で初期化している。
＜２＞：単一変換テーブル１５３Ｃにおいて、復号したランクに対応する予測モードをランク０から順にサーチしている。
より具体的には、単一変換テーブル１５３Ｃにおいて、ランク０から順番に、ランクに対応付けられている予測モード番号がＮより小さいか否かを判定する。
そして、予測モード番号がＮより小さい場合、中間ランクｒａｎｋＴ’を１増加させる。
このようにして中間ランクｒａｎｋＴ’を、インクリメントしていき、中間ランクｒａｎｋＴ’が、復号したランクに一致したとき、当該中間ランクｒａｎｋＴ’を、復号したＮ＝１８におけるランクに対応するＮ＝３５の場合におけるランクとする。
＜３＞：単一変換テーブル１５３Ｃを参照して、＜２＞の演算によって得られたｒａｎｋＴ’に対応付けられている予測モードを、ｐｍＴに設定している。
また、予測モードの導出は、単一変換テーブル１５３Ｃを用いずに行ってもよい。単一変換テーブル１５３Ｃを用いずに予測モードを導出する場合、予測モード＝ランクとする。なお、この場合においても、単一変換テーブル１５３Ｃの更新は行ってもよい。
（変形例）
［変換テーブル更新部］
以上の説明では、変換テーブル更新部１１５は、変換テーブル更新処理において、復号した予測モードｐｍＴのランクを１小さい値に設定することを説明した。すなわち、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３（以下、単一変換テーブル１５３Ａ〜Ｃについても同様である）においてｒａｎｋ（ｐｍＴ）の要素と、ｒａｎｋ（ｐｍＴ）−１の要素とをスワップしていた。
［変換テーブル更新部］
以上の説明では、変換テーブル更新部１１５は、変換テーブル更新処理において、復号した予測モードｐｍＴのランクを１小さい値に設定することを説明した。すなわち、変換テーブル更新部１１５は、単一変換テーブル１５３（以下、単一変換テーブル１５３Ａ〜Ｃについても同様である）においてｒａｎｋ（ｐｍＴ）の要素と、ｒａｎｋ（ｐｍＴ）−１の要素とをスワップしていた。
しかしながら、これに限られず、以下の＜Ａ＞、＜Ｂ＞、＜Ｃ＞、および＜Ｄ＞に示すようにしてスワップを行ってもよい。
Ａ＞ カウンタまたは差分カウンタを用いてスワップする。
Ａ＞ カウンタまたは差分カウンタを用いてスワップする。
変換テーブル更新部１１５は、図３５に示すカウンタ、または、図３６に示す差分カウンタを用いてスワップを行ってもよい。
まず、図３５を用いて、回数カウンタ（カウンタ）３５５およびｓｕｍカウンタ（カウンタ）３５６付きの変換テーブル１５３の構成について説明する。図３５は、回数カウンタ３５５およびｓｕｍカウンタ３５６付き変換テーブル１５３について示す図である。
変換テーブル１５３は、ランクｒａｎｋと、テーブルインデックスｓｘとが対応付けられたテーブルである。図３５では、ｒａｎｋ＝０〜ｒａｎｋ＝４に対して、テーブルインデックスｓ０〜ｓ４が対応付けられている。なお、ｒａｎｋ＝５以降は省略している。
回数カウンタ３５５は、ランクｒａｎｋ＝０、１、および２の発生回数をカウントするためのカウンタテーブルである。図３５に示すように、回数カウンタ３５５では、ランクｒａｎｋ＝０、１、および２について、それぞれカウンタｃ０、ｃ１、およびｃ２が設けられている。また、回数カウンタ３５５は、ランクｒａｎｋ＝０、１、および２のように小さいランクにのみ設定されることが好ましい。
ｓｕｍカウンタ３５６は、回数カウンタ３５５に含まれる各カウンタの値の合計を保持するカウンタである。図３５では、ｓｕｍカウンタ３５６が保持する値をｓｕｍと表記している。
変換テーブル更新部１１５は、復号されたランクｒａｎｋの回数をカウントし、当該ランクｒａｎｋに対応するカウンタの値に反映する。また、カウントアップにより、カウンタ番号ｎのカウンタｃｎのカウンタの値が、カウンタ番号ｎ−１のカウンタｃｎ−１の値以上となったときに、変換テーブル更新部１１５は、テーブルインデックスｓｎおよびｓｎ−１をスワップするとともに、カウンタｃｎの値およびｃｎ−１の値をスワップする。
なお、ランクｒａｎｋ≧２の場合、テーブルインデックスｓｒａｎｋ−１およびｓｒａｎｋをスワップしてもよい。
なお、各カウンタの値の合計値ｓｕｍが所定の値（例えば、１５）となった場合、変換テーブル更新部１１５は、カウンタをリセットする。この処理を正規化（Ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ）という。正規化は、カウンタ値の過度な増加を抑制する目的で行う。
このように回数カウンタ３５５およびｓｕｍカウンタ３５６付きの変換テーブル１５３を用いた場合の可変テーブル適応処理では、変換テーブル１５３に格納されるテーブルインデックスを所定の条件でスワップする。また、所定のカウントごとに、正規化を実行してカウンタ値の過度な増加を抑制する。
次に、図３６を用いて、差分値カウンタ（カウンタ）３５４付き変換テーブル１５３の構成について説明する。図３６は、差分値カウンタ３５４付き変換テーブル１５３について示す図である。
差分値カウンタ３５４は、あるランクｒａｎｋの発生回数と、当該あるコード番号よりも１小さいランクｒａｎｋ−１の発生回数との差分近似値を保持するカウンタである。
図３６に示すように、差分値カウンタ３５４は、ランクｒａｎｋ＝０の発生回数と、ｃｎ＝１の発生回数との差分近似値を保持する差分値カウンタｃ’１、および、ランクｒａｎｋ＝１の発生回数と、ｒａｎｋ＝２の発生回数との差分近似値を保持する差分値カウンタｃ’２を備える。なお、以下では、差分値カウンタｃ’１のことを、ランクｒａｎｋ＝１に対応する差分値カウンタとも称する。差分値カウンタｃ’２のことを、ランクｒａｎｋ＝２に対応する差分値カウンタとも称する。
なお、差分値カウンタの値は、規定のタイミング（例えば、ピクチャの復号開始時やスライスの復号開始時）でリセットされる。差分値カウンタのリセットは、全ての差分値カウンタの値を０に設定する。差分値カウンタのリセットで、差分値カウンタの値を０以外の値に設定しても構わない。
変換テーブル更新部１１５は、ランクｒａｎｋ＝１が復号されたときであって、差分値カウンタｃ’１の値が０でないとき、差分値カウンタｃ’１の値を１減少させるとともに、差分値カウンタｃ’２の値を１増加させる。
また、変換テーブル更新部１１５は、ランクｒａｎｋ＝１が復号されたときであって、差分値カウンタｃ’１の値が０であるとき、差分値カウンタｃ’２の値を１増加させるとともに、テーブルインデックスｓ０およびｓ１をスワップする。
また、変換テーブル更新部１１５は、ランクｒａｎｋ＝２が復号されたときであって、かつ差分値カウンタｃ’２が０でないとき、差分値カウンタｃ’２の値を１減少させる。
また、変換テーブル更新部１１５は、ランクｒａｎｋ＝２が復号されたときであって、かつ差分値カウンタｃ’２が０であるとき、テーブルインデックスｓ１およびｓ２をスワップする。
なお、ランクｒａｎｋ≧３の場合、変換テーブル更新部１１５は、テーブルインデックスｓｒａｎｋ−１およびｓｒａｎｋをスワップしてもよい。
＜Ｂ＞ 小さいランクでのスワップを抑制する
変換テーブル更新部１１５は、小さいランクでのスワップを抑制する構成であってもよい。例えば、変換テーブル更新部１１５において、上記＜Ａ＞に示した差分値カウンタを採用し、当該差分値カウンタの最大値を、小さいランクでは大きくするよう構成する。
変換テーブル更新部１１５は、小さいランクでのスワップを抑制する構成であってもよい。例えば、変換テーブル更新部１１５において、上記＜Ａ＞に示した差分値カウンタを採用し、当該差分値カウンタの最大値を、小さいランクでは大きくするよう構成する。
小さいランクは発生頻度が高いため過度なスワップが発生しやすい。上記構成によれば、小さいランクにおいて過度なスワップが発生することを抑制することができる。
また、別の例として、上記＜Ａ＞に示した回数カウンタを採用し、小さいランクでは、対応する回数カウンタ値と、スワップ対象となるランクに対応する回数カウンタ値に較べて一定の閾値以上の値となった場合にのみスワップを行ってもよい。
言い換えれば、変換テーブル更新部１１５は、「予測モードに対応するランクが小さい場合に更新頻度を減らす」構成であってもよい。
＜Ｃ＞ 大きいランクでのスワップを促進する
変換テーブル更新部１１５は、大きいランクでのスワップを促進するような構成であってもよい。例えば、ランクが大きい場合、スワップの幅を増やすように、変換テーブル更新部１１５を構成する。変換テーブル更新部１１５は、対象ランクを、２以上小さいランクとスワップしてもよい。
変換テーブル更新部１１５は、大きいランクでのスワップを促進するような構成であってもよい。例えば、ランクが大きい場合、スワップの幅を増やすように、変換テーブル更新部１１５を構成する。変換テーブル更新部１１５は、対象ランクを、２以上小さいランクとスワップしてもよい。
大きいランクは発生頻度が低いので、１段階ずつのスワップでは適応の速度が不十分な場合がある。上記構成によれば、スワップの幅を適切に設定することで、十分な適応の速度を得ることができる。
以上の構成を別の表現で示すと、変換テーブル更新部１１５は、「予測モードに対応するランクが大きい場合にスワップによる更新幅を増やす」構成であってもよい。
＜Ｄ＞ ＲＥＭ適応時のみスワップする
変換テーブル更新部１１５は、復号した予測モードがＭＰＭに一致しない場合のみ単一変換テーブルを更新する構成であってもよい。
変換テーブル更新部１１５は、復号した予測モードがＭＰＭに一致しない場合のみ単一変換テーブルを更新する構成であってもよい。
この構成によれば、単一変換テーブル１５３は、予測モードが、ＭＰＭに一致しない状況における予測モードの発生確率を反映したものとなる。特に残余予測モードを符号化する場合に上記の発生確率を反映した単一変換テーブルを用いることで、符号化効率を向上できる。
言い換えれば、変換テーブル更新部１１５は、「復号した予測モードがＭＰＭに一致しない場合のみ変換テーブルを更新する」構成であってもよい。
［ＭＰＭ導出部］
ＭＰＭ導出部１１２は、以下の＜Ａ＞、＜Ｂ＞、および＜Ｃ＞に示すようにしてＭＰＭを導出してもよい。
ＭＰＭ導出部１１２は、以下の＜Ａ＞、＜Ｂ＞、および＜Ｃ＞に示すようにしてＭＰＭを導出してもよい。
＜Ａ＞ 変換テーブルの結果を利用する
ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ０を、単一変換テーブル１５３において対応するランクの小さい予測モードとして選択する構成であってもよい。ＭＰＭ導出部１１２は、具体的には、ＭＰＭ０を、以下の式（６）に従って導出する。
ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ０を、単一変換テーブル１５３において対応するランクの小さい予測モードとして選択する構成であってもよい。ＭＰＭ導出部１１２は、具体的には、ＭＰＭ０を、以下の式（６）に従って導出する。
MPM0 = (rank(pmA) < rank(pmB))? pmA : pmB … （６）
なお、上記式（６）における、ｘ？ｙ：ｚ形式の表記は、以下のような論理演算を表している。
「ｘが“真”または“０でない”場合、ｙの値を評価し、さもなくばｚの値を評価する。」
つまり、上記式（６）では、（ｒａｎｋ（ｐｍＡ） ＜ ｒａｎｋ（ｐｍＢ））が評価され、これが“真”または“０でない”場合、ｐｍＡの値が、ＭＰＭ０に代入され、さもなくばｐｍＢの値が、ＭＰＭ０に代入される。
なお、上記式（６）における、ｘ？ｙ：ｚ形式の表記は、以下のような論理演算を表している。
「ｘが“真”または“０でない”場合、ｙの値を評価し、さもなくばｚの値を評価する。」
つまり、上記式（６）では、（ｒａｎｋ（ｐｍＡ） ＜ ｒａｎｋ（ｐｍＢ））が評価され、これが“真”または“０でない”場合、ｐｍＡの値が、ＭＰＭ０に代入され、さもなくばｐｍＢの値が、ＭＰＭ０に代入される。
上記構成によれば、隣接ブロックに割り付けられている予測モードのうち、発生確率の高い方の予測モードを、ＭＰＭ０に設定する。よって、ＭＰＭ０がＭＰＭ１に比べて選択されやすくなる。これにより、ＭＰＭ０とＭＰＭ１との間の選択インデックス（ｍｐｍ＿ｉｄｘ）の値に偏りが生じる。その結果、符号量を削減する事ができ、符号化効率を向上させることができる。
また、ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１を、単一変換テーブル１５３を参照して、次のようにして導出してもよい。
まず、左隣接ＰＵおよび上隣接ＰＵのイントラ予測モードを、それぞれ、ｐｍＡおよびｐｍＢとする。
ＭＰＭ導出部１１２は、以下の式（７−１）および（７−２）に従って、ｐｍＡおよびｐｍＢを適宜Ｎ未満の予測モードに変換する。
pmA = (pmA < N) ? pmA : GN(pmA) … （７−１）
pmB = (pmB < N) ? pmB : GN(pmB) … （７−２）
上記式（７−１）および（７−２）において、Ｎは、対象ＰＵにおいて選択可能なイントラ予測モードの数を表している。また、ＧＮ（ｐｍ）は、Ｎ以上の予測モードをＮ未満の予測モードに変換する関数である。
pmB = (pmB < N) ? pmB : GN(pmB) … （７−２）
上記式（７−１）および（７−２）において、Ｎは、対象ＰＵにおいて選択可能なイントラ予測モードの数を表している。また、ＧＮ（ｐｍ）は、Ｎ以上の予測モードをＮ未満の予測モードに変換する関数である。
次に、ＭＰＭ導出部１１２は、第１のＭＰＭ候補ＭＰＭ０および第２のＭＰＭ候補ＭＰＭ１を以下の式（８−１）および（８−２）に従って導出する。
MPM0 = Min(rank(pmA), rank(pmB)) … （８−１）
MPM1 = Max(rank(pmA), rank(pmB)) … （８−２）
上記式（８−１）および（８−２）において、ｒａｎｋ（ｐｍ）は、予測モード導出処理により導出された予測モード（つまり復元された予測モードｐｍ）に対応するランクである。
MPM1 = Max(rank(pmA), rank(pmB)) … （８−２）
上記式（８−１）および（８−２）において、ｒａｎｋ（ｐｍ）は、予測モード導出処理により導出された予測モード（つまり復元された予測モードｐｍ）に対応するランクである。
さらに、ＭＰＭ導出部１１２は、ＭＰＭ０とＭＰＭ１とが一致する場合（MPM0 == MPM1）、以下の式（９）に従ってＭＰＭ１を修正する。
MPM1 = (MPM0 == DC) ? Planar : DC … （９）
上記式（８−１）および（８−２）では、単一変換テーブル１５３を利用して導出されるランクが小さい、すなわち発生確率がより高いと推定される予測モードが、インデックスの小さいＭＰＭであるＭＰＭ０に割り当てられている。これにより、ＭＰＭ０の選択確率は、ＭＰＭ１の選択確率に比べて高くなる。よって、ＭＰＭの選択インデックス（ｍｐｍ＿ｉｄｘ）に、例えば、ＣＡＢＡＣに代表される算術符号化を適用することで符号量を削減することができる。
上記式（８−１）および（８−２）では、単一変換テーブル１５３を利用して導出されるランクが小さい、すなわち発生確率がより高いと推定される予測モードが、インデックスの小さいＭＰＭであるＭＰＭ０に割り当てられている。これにより、ＭＰＭ０の選択確率は、ＭＰＭ１の選択確率に比べて高くなる。よって、ＭＰＭの選択インデックス（ｍｐｍ＿ｉｄｘ）に、例えば、ＣＡＢＡＣに代表される算術符号化を適用することで符号量を削減することができる。
なお、一般にＭＰＭ候補数が３以上のときでも、より小さいランクに対応する予測モードに対してより小さいインデックスのＭＰＭを割り当てた上で、可変長符号化において小さいインデックスに対して短い符号を割り当てることが好ましい。
また、複数（Ｌ個）の予測モードのうちＭ個（Ｍ＜Ｌ）をＭＰＭ候補として選択する場合、対応するランクの小さい予測モードを選択することが好ましい。
＜Ｂ＞ 性質の異なる予測モードをＭＰＭに含める
ＭＰＭ導出部１１２は、予測モードに依存する処理が適用される場合に、性質の異なる予測モードをＭＰＭに含める構成であってもよい。
ＭＰＭ導出部１１２は、予測モードに依存する処理が適用される場合に、性質の異なる予測モードをＭＰＭに含める構成であってもよい。
予測モードに依存する処理としては、例えば、変換処理、参照画像平滑化処理、変換係数スキャン処理等が挙げられる。性質の異なる予測モードとは、予測モードに依存する処理が、互いに異なるような予測モードのことである。
具体的には、ＭＰＭ導出部１１２は、予測モードに依存する変換処理、参照画像平滑化処理、変換係数スキャン処理等が適用される場合、性質の異なる変換処理、参照画像平滑化処理、変換係数スキャン処理が選択されるような予測モードをＭＰＭに含める。
変換処理について、具体的に例示すると次のとおりである。ＭＰＭ導出部１１２は、予測モードに依存する変換処理において、偶数の予測モードがＤＣＴ、奇数の予測モードがＤＳＴに対応付けられている場合、ＭＰＭ０に、偶数の予測モードの中から選択した予測モードを設定し、ＭＰＭ１に、奇数の予測モードの中から選択した予測モードを設定する。
＜Ｃ＞ 復号履歴と隣接ブロックの予測モードを併用してＭＰＭを生成する
ＭＰＭ導出部１１２は、隣接ブロックの予測モード（以下、隣接予測モードと称する）と関連性の高い予測モードをＭＰＭに追加する構成であってもよい。関連性の高い予測モードは、予測モードの復号結果に基づいて決定する。
ＭＰＭ導出部１１２は、隣接ブロックの予測モード（以下、隣接予測モードと称する）と関連性の高い予測モードをＭＰＭに追加する構成であってもよい。関連性の高い予測モードは、予測モードの復号結果に基づいて決定する。
以下、図３７を用いて、ＭＰＭ導出部１１２のより具体的な構成について説明する。図３７は、例示的に、上隣接ブロックの予測モードを隣接予測モードとしている。図３７では、現在の復号対象ＰＵをＲＴ、隣接ブロックをＮＡで示し、過去の復号対象ＰＵを、ＲＴ’、過去の復号対象ＰＵに隣接するブロックをＮＡ’で示している。また、ＮＡ’の予測モードは、ｐｍＡ１であり、ＲＴ’の予測モードは、ｐｍＴ１であるとする。
１：隣接予測モードと関連性の高い予測モードの対応を表す配列を用意する。
２：過去の復号結果において、ＲＴ’の予測モードが、ｐｍＴ１であり、ＲＴ’に隣接するＮＡ’の予測モードが、ｐｍＡ１であることから、当該配列では、例えば、隣接予測モードｐｍＡ１に関連性の高い予測モードとしてｐｍＴ１を設定する。
３：現在の復号対象ＰＵであるＲＴの隣接予測モードｐｍＡが、ｐｍＡ１であったとき、すなわち、ＮＡ’予測モードｐｍＡ１と一致するとき、上記配列においてｐｍＡ１に関連性の高い予測モードとして設定されているｐｍＴ１をＭＰＭに追加する。
過去の復号結果において、ＲＴ’の予測モードが、ｐｍＴ１であり、ＲＴ’に隣接するＮＡ’の予測モードが、ｐｍＡ１である場合、ＲＴの復号において、隣接するブロックであるＮＡの予測モードが、ｐｍＡ１であるときには、ＲＴの予測モードもまた、ｐｍＴ１である可能性が高い。このように、過去の復号結果に基づいて、発生確率の高い予測モードをＭＰＭに追加することで、符号化効率を向上させることができる。
なお、隣接予測モードとして、上隣接予測モードと左隣接予測モードとを用いる場合、最大２個のＭＰＭを追加することができる。また、この場合、上隣接予測モードと、左隣接予測モードとに対して、共通の配列を用意してもよいし、異なる配列を用意してもかまわない。
なお、上記過去の復号結果は、動画像復号装置１が備えるバッファ（不図示）に記憶しておくことができる。
以上の構成を別の表現にて示すと、次のとおりである。すなわち、動画像復号装置１が、「隣接予測モードと関連の高い予測モードを記録するバッファを備え、当該バッファを参照して導出した隣接予測モードと関連の高い予測モードをＭＰＭ候補に含める」構成であるということもできる。
［色差予測モード復元部］
色差予測モード復元部１１６は、以下の＜Ａ＞および＜Ｂ＞のように構成することができる。
色差予測モード復元部１１６は、以下の＜Ａ＞および＜Ｂ＞のように構成することができる。
＜Ａ＞変換テーブルを利用した予測モードの追加
色差予測モード復元部１１６は、小さいランクに対応する予測モードをＭＰＭとして色差予測モード定義情報に追加してもよい。例えば、色差予測モードの数が、固定数（例えば６）となるように、単一変換テーブル１５３においてランクの小さい順に、他の予測モードと重複しないように、予測モードを色差予測モード定義情報に追加する。以下、ランクに基づいて追加された予測モードをｒａｎｋモードと表記する。
色差予測モード復元部１１６は、小さいランクに対応する予測モードをＭＰＭとして色差予測モード定義情報に追加してもよい。例えば、色差予測モードの数が、固定数（例えば６）となるように、単一変換テーブル１５３においてランクの小さい順に、他の予測モードと重複しないように、予測モードを色差予測モード定義情報に追加する。以下、ランクに基づいて追加された予測モードをｒａｎｋモードと表記する。
さらにいえば、色差予測モード復元部１１６は、単一変換テーブル１５３において最もランクが小さい予測モードであって、色差予測モード定義情報に含まれていない予測モードを、当該色差予測モード定義情報に追加してもよい。
具体的に説明すると次のとおりである。まず、色差予測モードとして６種類の予測モードが選択可能であるとする。また、色差予測モードｐｍｃ＝０が輝度画素値に基づく予測モード（ＬＭ）、ｐｍｃ＝１がイントラ垂直予測モード、ｐｍｃ＝２がイントラ水平予測モード、ｐｍｃ＝３がイントラＤＣ予測モード、ｐｍｃ＝５がランクに基づく予測モード（ｒａｎｋモード）とする。
この場合、ｒａｎｋモードには、ｐｍｃ＝０〜４の予測モードと重複しない予測モードであって、対応するランクが最も小さい予測モードが設定される。すなわち、ｒａｎｋモードは、番号「３」以上の予測モードであり、かつ、輝度の予測モードとして選択された予測モードと一致しない予測モードのうち、ランクが最も小さい予測モードが選択される。
輝度の予測モードとして選択された予測モードと、色差の予測モードとして選択される予測モードとの間には相関があるため、輝度の予測モードとして選択される予測モードは、色差の予測モードとして選択される可能性が高い。従って、ランクの小さい（発生確率が高い）予測モードを色差予測モード定義情報に重複無く加えることで、ランクのより大きい他の予測モードを色差予測モードに加える場合に比べて符号化効率が向上する。
＜Ｂ＞複数のＤＭモードを用いる
色差予測モード復元部１１６は、ＤＭモードとして輝度予測モードｐｍ＿Ｌｕｍａに加えて、ｐｍ＿Ｌｕｍａと関連性の高い予測モードを色差予測モード定義情報に追加してもよい。関連性の高い予測モードとして、方向の近い予測モード、復号履歴に基づいて導出した予測モードなどを用いることができる。なお、復号履歴に基づいて関連性の高い予測モードを導出する手法には、ＭＰＭ導出部１１２の変形例＜Ｃ＞で説明した技術を採用することができる。
色差予測モード復元部１１６は、ＤＭモードとして輝度予測モードｐｍ＿Ｌｕｍａに加えて、ｐｍ＿Ｌｕｍａと関連性の高い予測モードを色差予測モード定義情報に追加してもよい。関連性の高い予測モードとして、方向の近い予測モード、復号履歴に基づいて導出した予測モードなどを用いることができる。なお、復号履歴に基づいて関連性の高い予測モードを導出する手法には、ＭＰＭ導出部１１２の変形例＜Ｃ＞で説明した技術を採用することができる。
以上の構成を言い換えれば、動画像復号装置１において、「対象予測単位に対応する輝度予測モードと関連性の高い予測モードを色差予測モードの候補に含める」構成ということができる。
［可変長復号部］
図３８および図３９を用いて、可変長復号部１１のより具体的な構成例について説明する。
図３８および図３９を用いて、可変長復号部１１のより具体的な構成例について説明する。
図３８および図３９は、可変長符号化／復号における、ｒｅｍ＿ｉｄｘとバイナリ（binary）との対応について例示している。
ＣＡＢＡＣでは符号化対象のシンタックス値を２値化してバイナリ列に変換した後、バイナリに含まれる各バイナリ値を算術符号化して符号化データを得る。２値化の方法としては、ｆｌａｇ符号化、ｕｎａｒｙ符号化、ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ符号化などがある。
可変長復号部１１は、上述のようなＣＡＢＡＣにより符号化された各種パラメータを復号することができる。しかしながら、これに限られず、例えば、ＣＡＶＬＣにより符号化を行うことも可能である。
例えば、符号化データ＃１において、ｍｐｍ＿ｆｌａｇは、ｆｌａｇ符号化、ｍｐｍ＿ｉｄｘは、ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ符号化、ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅは、値域０〜５のｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ符号化によって符号化されていてもよい。
また、一例として、可変長復号部１１は、ｒｅｍ＿ｉｄｘを、図３８の（ａ）および（ｂ）に示すようなテーブルを参照して復号してもよい。
図３８の（ａ）は、予測モード数が１８個である場合における、ｒｅｍ＿ｉｄｘとバイナリとの対応を示している。
予測モード数が１８個である場合、図３８の（ａ）に示すように、可変長復号部１１は、４ビットの固定長のバイナリに符号化されたｒｅｍ＿ｉｄｘを復号してもよい。すなわち、図３８の（ａ）に示すテーブルでは、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”〜“１５”に対して、それぞれバイナリ“００００”〜“１１１１”が対応付けられていてもよい。
このように、図３８の（ａ）では、ｒｅｍ＿ｉｄｘに対して４ビット固定長のバイナリが対応付けられている。
また、図３８の（ｂ）は、予測モード数が３５個である場合における、ｒｅｍ＿ｉｄｘとバイナリとの対応を示している。
予測モード数が３５個である場合、図３８の（ｂ）に示すように、可変長復号部１１は、５ビットまたは６ビットのバイナリに符号化されたｒｅｍ＿ｉｄｘを復号してもよい。すなわち、図３８の（ｂ）に示すテーブルでは、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”〜“３０”に対して、それぞれバイナリ“０００００”〜“１１１１０”が対応付けられていてもよい。また、上記テーブルでは、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“３１”および“３２”に対して、“１１１１１０”および“１１１１１１”が対応付けられていてもよい。
また、別の例として、可変長復号部１１は、ｒｅｍ＿ｉｄｘを、図３９の（ａ）および（ｂ）に示すようなテーブルを参照して復号してもよい。
図３９の（ａ）は、予測モード数が１８個である場合における、ｒｅｍ＿ｉｄｘとバイナリとの対応を示している。
また、図３９の（ｂ）は、予測モード数が３５個である場合における、ｒｅｍ＿ｉｄｘとバイナリとの対応を示している。
予測モード数が１８個である場合、図３９の（ａ）に示すように、可変長復号部１１は、２ビット固定のプレフィックス部と、０〜３ビットのサフィックス部とから構成されるバイナリに符号化されたｒｅｍ＿ｉｄｘを復号してもよい。
すなわち、図３９の（ａ）に示すテーブルでは、ｒｅｍ＿ｉｄｘと、プレフィックス部およびサフィックス部との対応は、以下のように定義されている。
ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”に対して、プレフィックス部“００”が対応する。また、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”の場合、サフィックス部は符号化されない。
図３９の（ａ）では、ｒｅｍ＿ｉｄｘが小さいほど、サフィックス部のビット長も小さくなる傾向がある。
例えば、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“１”〜８”に対しては、２ビットのサフィックス部が対応し、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“９”〜“１５”に対しては、３ビットのサフィックス部が対応する。
予測モード数が３５個である場合、図３９の（ｂ）示すように、可変長復号部１１は、２ビットまたは３ビットのプレフィックス部と、０〜３ビットのサフィックス部とから構成されるバイナリに符号化されたｒｅｍ＿ｉｄｘを復号してもよい。
すなわち、図３９の（ｂ）に示すテーブルでは、ｒｅｍ＿ｉｄｘと、プレフィックス部およびサフィックス部との対応は、以下のように定義されている。
ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”に対して、プレフィックス部“００”が対応する。また、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“０”の場合、サフィックス部は符号化されない。
図３９の（ｂ）では、ｒｅｍ＿ｉｄｘが小さいほど、プレフィックス部およびサフィックス部のビット長が小さくなる傾向がある。また、ｒｅｍ＿ｉｄｘ“５”〜“８”の間で、プレフィックス部のほうが、サフィックス部よりもビット長が大きい。
なお、図３９の（ａ）と（ｂ）では共に、連続するｒｅｍ＿ｉｄｘに対して同一のｐｒｅｆｉｘが設定されている。すなわち、値の近いｒｅｍ＿ｉｄｘが連続して発生する状況では、同一のｐｒｅｆｉｘ値が連続して発生しやすい。
また、可変長復号部１１は、プレフィックス部のみをコンテキストを用いたＣＡＢＡＣの算術復号により復号してもよい。すなわち、サフィックス部については、それ以外の方法、例えばコンテキストを用いないＣＡＢＡＣの算術復号により復号してもよい。
ここで、コンテキストを用いたＣＡＢＡＣの算術復号とは、バイナリの位置（コンテキスト）に応じてバイナリ値の発生確率（を示す状態）を記録・更新しておき、その発生確率（状態）に基づき算術復号を行う処理のことを言う。
コンテキストを用いないＣＡＢＡＣの算術符号とは、バイナリ値の発生確率（状態）の更新を行わず固定確率に基づき算術符号を行うことを言う。
コンテキストを用いない場合には、符号化処理、復号処理における発生確率（状態）の更新が不要である分、処理負荷が低減されスループットが向上する。またコンテキストに応じた発生確率（状態）を蓄積するメモリが不要になる。
また、固定確率として、確率０．５を用いる場合は、ＥＰ符号化（当確率、Equal Probability符号化）もしくはBypass（バイパス）と呼ばれることがある。
一般的に類似のｒｅｍ＿ｉｄｘの値が局所的に連続して発生する確率が高いため、プレフィックス部は同一のバイナリ値が連続して発生しやすいが、逆にサフィックス部は同一のバイナリ値が連続して発生し難い。そのため、プレフィックス部にのみ発生確率を記録して用いることが好ましい。
〔動画像符号化装置〕
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図４０〜図４５を参照して説明する。
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図４０〜図４５を参照して説明する。
（動画像符号化装置の概要）
動画像符号化装置２は、概略的に言えば、入力画像＃１０を符号化することによって符号化データ＃１を生成し、出力する装置である。
動画像符号化装置２は、概略的に言えば、入力画像＃１０を符号化することによって符号化データ＃１を生成し、出力する装置である。
（動画像符号化装置の構成）
まず、図４０を用いて、動画像符号化装置２の構成例について説明する。図４０は、動画像符号化装置２の構成について示す機能ブロック図である。図４０に示すように、動画像符号化装置２は、符号化設定部２１、逆量子化・逆変換部２２、予測画像生成部２３、加算器２４、フレームメモリ２５、減算器２６、変換・量子化部２７、および符号化データ生成部２９を備えている。
まず、図４０を用いて、動画像符号化装置２の構成例について説明する。図４０は、動画像符号化装置２の構成について示す機能ブロック図である。図４０に示すように、動画像符号化装置２は、符号化設定部２１、逆量子化・逆変換部２２、予測画像生成部２３、加算器２４、フレームメモリ２５、減算器２６、変換・量子化部２７、および符号化データ生成部２９を備えている。
符号化設定部２１は、入力画像＃１０に基づいて、符号化に関する画像データおよび各種の設定情報を生成する。
具体的には、符号化設定部２１は、次の画像データおよび設定情報を生成する。
まず、符号化設定部２１は、入力画像＃１０を、スライス単位、ツリーブロック単位に順次分割することにより、対象ＣＵについてのＣＵ画像＃１００を生成する。
また、符号化設定部２１は、分割処理の結果に基づいて、ヘッダ情報Ｈ’を生成する。ヘッダ情報Ｈ’は、（１）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報、並びに、（２）各ツリーブロックに属するＣＵのサイズ、形状および対象ツリーブロック内での位置についてのＣＵ情報ＣＵ’を含んでいる。
さらに、符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照して、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を生成する。ＰＴ設定情報ＰＴＩ’には、（１）対象ＣＵの各ＰＵへの可能な分割パターン、および、（２）各ＰＵに割り付ける可能な予測モード、の全ての組み合わせに関する情報が含まれる。
符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００を減算器２６に供給する。また、符号化設定部２１は、ヘッダ情報Ｈ’を符号化データ生成部２９に供給する。また、符号化設定部２１は、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を予測画像生成部２３に供給する。
逆量子化・逆変換部２２は、変換・量子化部２７より供給される、ブロック毎の量子化予測残差を、逆量子化、および、逆直交変換することによって、ブロック毎の予測残差を復元する。逆直交変換については、図１に示す逆量子化・逆変換部１３について、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
また、逆量子化・逆変換部２２は、ブロック毎の予測残差を、ＴＴ分割情報（後述）により指定される分割パターンに従って統合し、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。逆量子化・逆変換部２２は、生成した対象ＣＵについての予測残差Ｄを、加算器２４に供給する。
予測画像生成部２３は、フレームメモリ２５に記録されている局所復号画像Ｐ’、および、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を参照して、対象ＣＵについての予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部２３は、予測画像生成処理により得られた予測パラメータを、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’に設定し、設定後のＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化データ生成部２９に転送する。なお、予測画像生成部２３による予測画像生成処理は、動画像復号装置１の備える予測画像生成部１４と同様であるので、ここでは説明を省略する。
加算器２４は、予測画像生成部２３より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部２２より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
フレームメモリ２５には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ２５には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。
減算器２６は、ＣＵ画像＃１００から予測画像Ｐｒｅｄを減算することによって、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。減算器２６は、生成した予測残差Ｄを、変換・量子化部２７に供給する。
変換・量子化部２７は、予測残差Ｄに対して、直交変換および量子化を行うことで量子化予測残差を生成する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことをさす。また、逆直交変換の例としては、ＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）、およびＤＳＴ変換（Discrete Sine Transform）等が挙げられる。
具体的には、変換・量子化部２７は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照し、対象ＣＵの１または複数のブロックへの分割パターンを決定する。また、決定された分割パターンに従って、予測残差Ｄを、各ブロックについての予測残差に分割する。
また、変換・量子化部２７は、各ブロックについての予測残差を直交変換することによって周波数領域における予測残差を生成した後、当該周波数領域における予測残差を量子化することによってブロック毎の量子化予測残差を生成する。
また、変換・量子化部２７は、生成したブロック毎の量子化予測残差と、対象ＣＵの分割パターンを指定するＴＴ分割情報と、対象ＣＵの各ブロックへの可能な全分割パターンに関する情報とを含むＴＴ設定情報ＴＴＩ’を生成する。変換・量子化部２７は、生成したＴＴ設定情報ＴＴＩ’を逆量子化・逆変換部２２および符号化データ生成部２９に供給する。
符号化データ生成部２９は、ヘッダ情報Ｈ’、ＴＴ設定情報ＴＴＩ’、およびＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化し、符号化したヘッダ情報Ｈ、ＴＴ設定情報ＴＴＩ、およびＰＴ設定情報ＰＴＩを多重化して符号化データ＃１を生成し、出力する。
（符号化データ生成部の詳細）
次に、図５６を用いて、符号化データ生成部２９の詳細について説明する。図５６は、符号化データ生成部２９の構成例について示す機能ブロック図である。
次に、図５６を用いて、符号化データ生成部２９の詳細について説明する。図５６は、符号化データ生成部２９の構成例について示す機能ブロック図である。
なお、以下では、符号化データ生成部２９が、ＴＴ設定情報ＴＴＩ’に含まれるパラメータのうち、予測モード（輝度）および色差予測モードに関するパラメータを符号化するための構成について説明する。
しかしながら、これに限られず符号化データ生成部２９は、ＴＴ情報ＴＴＩ’に含まれる変換係数以外のデータ、例えば、サイド情報等を符号化することができる。
図５６に示すように、符号化データ生成部２９は、コンテキスト記憶部２５１、単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）２５３、色差予測モード定義情報記憶部２５４、予測セット決定部２９１、ＭＰＭ導出部２９２、ＭＰＭ判定部２９３、予測モード符号化部２９４、変換テーブル更新部２９５、および色差予測モード符号化部２９６を備える。
なお、例えば、動画像復号装置１では、変換テーブル１５３を用いてランクから予測モードへの変換を行うのに対して、動画像符号化装置２では、単一変換テーブル２５３を用いて予測モードからランクへの変換を行う点で異なる。
しかしながら、単一変換テーブル２５３は、図１に示した変換テーブル１５３と同様の構成を採用することができる。なぜならば、変換テーブル１５３によるランク−予測モードの間の変換が、動画像復号装置１および動画像符号化装置２の間では、１対１で対応しているからである。ランクおよび予測モード以外のシンタックス値の対応についても同様のことがいえる。
また、例えば、ＭＰＭの導出については、動画像復号装置１および動画像符号化装置２の間で相違しない。
このように、動画像復号装置１および動画像符号化装置２の間で対応している構成または同様の処理を行う構成については、動画像符号化装置２において、動画像復号装置１の構成を用いることができる。
従って、コンテキスト記憶部２５１、単一変換テーブル２５３、色差予測モード定義記憶部２５４、予測セット決定部２９１、ＭＰＭ導出部２９２、変換テーブル更新部２９５は、それぞれ、図１に示したコンテキスト記憶部１５１、単一変換テーブル１５３、色差予測モード定義記憶部１５４、予測セット決定部１１１、ＭＰＭ導出部１１２、および変換テーブル更新部１１５と同様である。よって、ここではその説明を省略する。
以下では、ＭＰＭ判定部２９３、予測モード符号化部２９４、および色差予測モード符号化部２９６について説明する。
ＭＰＭ判定部２９３は、ＭＰＭが予測モードと一致するか否かを判定し、判定結果に応じてｍｐｍ＿ｆｌａｇを符号化する。符号化の処理については、図１に示した可変長復号部１１について、既に説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
予測モード符号化部２９４は、ＭＰＭ判定部２９３の判定結果に応じて、予測モードに関する情報（ｍｐｍ＿ｉｄｘ、ｒｅｍ＿ｉｄｘ）を符号化する。予測モード符号化部２９４は、ＭＰＭを用いる場合は、ｍｐｍ＿ｉｄｘを符号化し、ＭＰＭを用いない場合は、ｒｅｍ＿ｉｄｘを符号化する。
ｍｐｍ＿ｉｄｘの符号化については、図１に示した可変長復号部１１について、既に説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
ｒｅｍ＿ｉｄｘの符号化については後述する。
色差予測モード符号化部２９６は、対象ＰＵについての色差予測モードを符号化する。より詳細には、色差予測モード符号化部２９６は、以下のようにして色差予測モードを符号化する。
まず、色差予測モード符号化部２９６は、予測モードおよび色差予測モードを用いて、色差予測モード定義情報記憶部２５４に記憶されている色差予測モード定義情報（図６参照）を参照して、イントラ色差予測モード指定情報ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅ（intra_chroma_pred_mode）の値を取得する。
そして、色差予測モード符号化部２９６は、取得したイントラ色差予測モード指定情報ｃｈｒｏｍａ＿ｍｏｄｅの値を符号化する。色差予測モード符号化部２９６が採用する符号化方式には、特に制限はない。採用する符号化方式は、ＣＡＶＬＣ方式であってもよいし、ＣＡＢＡＣ方式であってもよい。
（単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例）
以下に、単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例２−１〜例２−４について説明する。なお、以下の例２−１〜例２−４は、それぞれ、動画像復号装置１について説明した“単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例”の例１−１〜例１−４に対応している。
以下に、単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例２−１〜例２−４について説明する。なお、以下の例２−１〜例２−４は、それぞれ、動画像復号装置１について説明した“単一変換テーブルおよび変換・更新処理の例”の例１−１〜例１−４に対応している。
（例２−１）
単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の一例について説明すると次のとおりである。例２−１では、予測セットの積集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設け、符号化された予測モードが当該変換テーブルに含まれる場合に、当該変換テーブルを更新する。
単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の一例について説明すると次のとおりである。例２−１では、予測セットの積集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設け、符号化された予測モードが当該変換テーブルに含まれる場合に、当該変換テーブルを更新する。
［単一変換テーブル］
単一変換テーブル２５３として、図１７に示した単一変換テーブル１５３を用いることができる。例１−１で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
単一変換テーブル２５３として、図１７に示した単一変換テーブル１５３を用いることができる。例１−１で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
［ランク導出］
予測モード符号化部２９４は、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａを参照して、ｐｍＴからランクを導出する。
予測モード符号化部２９４は、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａを参照して、ｐｍＴからランクを導出する。
［単一変換テーブルの更新］
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
［処理の流れ］
次に、図４１および図４２を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。
次に、図４１および図４２を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。
まず、図４１に示すフローチャートを用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の概略的な流れの一例について説明する。
動画像符号化装置２において予測モード符号化処理が開始されると、ＭＰＭ導出部２９２が、ＭＰＭを導出する（Ｓ２１）。ＭＰＭ導出部２９２は、動画像復号装置１のＭＰＭ導出部１１２と同様、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１を、ＭＰＭとして導出する。
次に、ＭＰＭ判定部２９３が、予測モードと、ＭＰＭ（ＭＰＭ０またはＭＰＭ１）とが一致しているか否かを判定する（Ｓ２２）。
ここで、予測モードと、ＭＰＭとが一致している場合（Ｓ２２においてＹＥＳ）、ＭＰＭ判定部２９３が、ｍｐｍ＿ｆｌａｇ＝１を符号化する（Ｓ２６）とともに、予測モード符号化部２９４が、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１のうち、予測モードと一致している方について、ｍｐｍ＿ｉｄｘを導出する（Ｓ２７）。
一方、予測モードと、ＭＰＭとが一致していない場合（Ｓ２２においてＮＯ）、ＭＰＭ判定部２９３が、ｍｐｍ＿ｆｌａｇ＝０を符号化する（Ｓ２３）。
また、予測モード符号化部２９４が、ランクを導出する（Ｓ２４）とともに、ｒｅｍ＿ｉｄｘを導出する。
ランク導出処理については、後ほど詳しく説明する。また、ｒｅｍ＿ｉｄｘの導出は、具体的には、次のようにして行われる。まず、予測モード符号化部２９４は、ｒｅｍ＿ｉｄｘの値にｒａｎｋＴを設定する。続いて、予測モード符号化部２９４は、ＭＰＭに応じてｒｅｍ＿ｉｄｘを調整する。具体的には、ｒａｎｋＴがＭＰＭ０以上であれば、予測モード符号化部２９４は、ｒｅｍ＿ｉｄｘを１減算する。また、ｒａｎｋＴがＭＰＭ１以上であれば、予測モード符号化部２９４は、ｒｅｍ＿ｉｄｘを１減算する。
Ｓ２５またはＳ２７の処理が終了すると、変換テーブル更新部２９５が、予測モードの符号化結果に応じて、単一変換テーブル１５３を更新する（Ｓ２８）。
［ランク導出処理の詳細］
次に、図４２を用いて、ランク導出処理の詳細な流れについて説明する。図４２は、図４１に示す符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４）の詳細について例示したフローチャートである。
次に、図４２を用いて、ランク導出処理の詳細な流れについて説明する。図４２は、図４１に示す符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４）の詳細について例示したフローチャートである。
ランク導出処理では、まず予測モード符号化部２９４が、予測モードｐｍＴが、共通予測モード数Ｍよりも小さいか否かを判定する（Ｓ２４１１）。
予測モードｐｍＴが、共通予測モード数Ｍよりも小さい場合（Ｓ２４１１においてＹＥＳ）、単一変換テーブル２５３を参照してｐｍＴに対応付けられているランクをｒａｎｋＴに設定する（Ｓ２４１２）。
一方、予測モードｐｍＴが、共通予測モード数Ｍよりも小さい場合（Ｓ２４１１においてＮＯ）、ｐｍＴの値をｒａｎｋＴに設定する（Ｓ２４１３）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
（例２−２）
図４３を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の他の例について説明する。例２−２では、予測セットの和集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設けて、共通予測モード数Ｍより小さい値のランクの要素と、共通予測モード数Ｍ以上の値のランクの要素とを独立にスワップする。
図４３を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の他の例について説明する。例２−２では、予測セットの和集合に含まれる予測モードについて、単一変換テーブルを設けて、共通予測モード数Ｍより小さい値のランクの要素と、共通予測モード数Ｍ以上の値のランクの要素とを独立にスワップする。
［単一変換テーブル］
単一変換テーブル２５３として、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａを用いることができる。例１−１で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
単一変換テーブル２５３として、図１７に示した単一変換テーブル１５３Ａを用いることができる。例１−１で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
［ランク導出］
予測モード符号化部２９４は、単一変換テーブル１５３Ａを参照して、予測モードからランクを導出する。
予測モード符号化部２９４は、単一変換テーブル１５３Ａを参照して、予測モードからランクを導出する。
［単一変換テーブルの更新］
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
［処理の流れ］
次に、図４３を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ａとする）の詳細について説明する。
次に、図４３を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ａとする）の詳細について説明する。
［ランク導出処理の詳細］
図４３のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ａでは、予測モード符号化部２９４が、単一変換テーブル２５３を参照して、ｐｍＴに対応する予測モードをｒａｎｋＴに設定する（Ｓ２４２１）。
図４３のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ａでは、予測モード符号化部２９４が、単一変換テーブル２５３を参照して、ｐｍＴに対応する予測モードをｒａｎｋＴに設定する（Ｓ２４２１）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
例１−２と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−２と同様であるので、ここではその説明を省略する。
（例２−３）
図４４を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の別の例について説明する。例２−３では、共通の予測モードを含む単一変換テーブルを設けて、符号化した予測モードに基づいて当該単一変換テーブルを更新する。この更新では、符号化した予測モードが単一変換テーブルに含まれない場合、符号化した予測モードを、当該単一変換テーブルに含まれる類似の予測モードであるものとして単一変換テーブルを更新する。
図４４を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理の別の例について説明する。例２−３では、共通の予測モードを含む単一変換テーブルを設けて、符号化した予測モードに基づいて当該単一変換テーブルを更新する。この更新では、符号化した予測モードが単一変換テーブルに含まれない場合、符号化した予測モードを、当該単一変換テーブルに含まれる類似の予測モードであるものとして単一変換テーブルを更新する。
［単一変換テーブル］
単一変換テーブル２５３として、図２２に示した単一変換テーブル１５３Ｂを用いることができる。例１−３で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
単一変換テーブル２５３として、図２２に示した単一変換テーブル１５３Ｂを用いることができる。例１−３で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
［類似予測モードテーブル］
図２３に示した類似予測モードテーブル１５５Ｂを用いることができる。例１−３で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
図２３に示した類似予測モードテーブル１５５Ｂを用いることができる。例１−３で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
［ランク導出］
予測モード符号化部２９４は、予測モード数Ｎに応じて次のようにランクを導出する。
予測モード符号化部２９４は、予測モード数Ｎに応じて次のようにランクを導出する。
まず、Ｎ＝１８の場合、予測モード符号化部２９４は、単一変換テーブル１５３Ｂを参照し、予測モードからランクを導出する。すなわち、ランクｒａｎｋＴ＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）である。
一方、Ｎ＝３５の場合、予測モード符号化部２９４は、次の手順(i)〜（iii）を実行することで、予測モードｐｍＴからｒａｎｋＴを導出する。
(i) 予測モードｐｍＴが「０」〜「１７」の場合、予測モード符号化部２９４は、ｐｍＴ’＝ｐｍＴとする。
(ii) 予測モードｐｍＴが「０」〜「１７」でない場合、予測モード符号化部２９４は、類似予測モードテーブル１５５Ｂを参照し、予測モードｐｍＴからｐｍＴ’を導出する。
(iii) （i）および（ii）で得られたｐｍＴ’に基づいて、予測モード符号化部２９４は、以下の式（９）によりｒａｎｋＴを導出する。
rankT = (rank(pmT’) << 1) + ((pmT < M)? 0:1) … （９）
上記式（９）において、“<<”は、左シフト演算を示す演算子である。また、例示的には、Ｍ＝１８である。
上記式（９）において、“<<”は、左シフト演算を示す演算子である。また、例示的には、Ｍ＝１８である。
［単一変換テーブルの更新］
例１−３と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−３と同様であるので、ここではその説明を省略する。
［処理の流れ］
次に、図４４を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ｂとする）の詳細について説明する。
次に、図４４を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ｂとする）の詳細について説明する。
［ランク導出処理の詳細］
図４４のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ｂでは、予測モード符号化部２９４が、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ２４３１）。なお、上述のとおり、予測モード数Ｎ＝１８または３５であり、共通予測モードＭは、１８である。
図４４のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ｂでは、予測モード符号化部２９４が、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ２４３１）。なお、上述のとおり、予測モード数Ｎ＝１８または３５であり、共通予測モードＭは、１８である。
予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ２４３１においてＹＥＳ）、予測モード符号化部２９４は、中間予測モードｐｍＴ’＝ｐｍＴとする（Ｓ２４３２）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ２４３１においてＮＯ）、予測モード符号化部２９４は、ｐｍＴに類似する類似予測モードを導出して、中間予測モードｐｍＴ’に設定する（Ｓ２４３３）。
次に、予測モード符号化部２９４は、単一変換テーブル１５３Ｂを参照して、中間予測モードｐｍＴ’に対応付けられているランクを中間ランクｒａｎｋＴ’に設定する（Ｓ２４３４）。
さらに、予測モード符号化部２９４は、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ２４３５）。
ここで、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ２４３５においてＹＥＳ）、予測モード符号化部２９４は、ランクｒａｎｋＴ＝ｒａｎｋＴ’とする（Ｓ２４３６）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ２４３５においてＮＯ）、予測モード符号化部２９４は、ｐｍＴの類似予測モードインデックスを導出する（Ｓ２４３７）。この導出処理において、予測モード符号化部２９４、具体的には、“（ｐｍＴ＜Ｍ）？０：１”の演算を実行する。つまり、類似予測モードインデックスとは、ｐｍＴがＭより小さいか否かにより定まる。また、類似予測モードインデックスとは、動画像復号装置１において、ｒａｎｋＴが偶数か奇数かを判定するために用いられる。
次に、予測モード符号化部２９４は、中間ランクｒａｎｋＴ’をＮ＞Ｍの場合のランクｒａｎｋＴに変換する（Ｓ２４３８）。この変換処理は、上記式（９）に従って行われる。
以上のようにして、ｒａｎｋＴが導出されると、処理は終了する。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
例１−３と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−３と同様であるので、ここではその説明を省略する。
（例２−４）
図４５を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理のさらに別の例について説明する。例２−４は、すべての予測モードを含む単一変換テーブルを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブルを更新する。
図４５を用いて、単一変換テーブル２５３および変換・更新処理のさらに別の例について説明する。例２−４は、すべての予測モードを含む単一変換テーブルを設けて、復号した予測モードに基づいて当該単一変換テーブルを更新する。
［単一変換テーブル］
図２８に示した単一変換テーブル１５３Ｃを用いることができる。例１−４で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
図２８に示した単一変換テーブル１５３Ｃを用いることができる。例１−４で説明済みであるので、ここではその説明を省略する。
［ランク導出］
予測モード符号化部２９４は、次の手順(i)〜（iii）を実行することで、予測モードからランクを導出する。
予測モード符号化部２９４は、次の手順(i)〜（iii）を実行することで、予測モードからランクを導出する。
(i) まず、予測モード符号化部２９４は、単一変換テーブル１５３Ｃを参照し、予測モードから中間ランクｒａｎｋＴ’を導出する。すなわち、中間ランクｒａｎｋＴ’＝ｒａｎｋ（ｐｍＴ）である。
続いて、予測モード符号化部２９４は、予測モード数Ｎに応じて、次の手順(i)〜（iii）を実行することで、中間ランクｒａｎｋＴ’からｒａｎｋＴを導出する。
(ii) ここで、 Ｎ＝１８の場合、予測モード符号化部２９４は、ｒａｎｋＴ＝ｒａｎｋＴ’とする。
(iii) 一方、Ｎ＝３５の場合、予測モード符号化部２９４は、以下の式（１０）によりｒａｎｋＴを導出する。
ｒａｎｋＴ＝ｒａｎｋＴ’ − Ｍ … （１０）
上記式（１０）において、Ｍは、ｒａｎｋ（ｋ）＜ｒａｎｋＴ’かつｋ≧１８を満たす予測モードの数ｋである。
上記式（１０）において、Ｍは、ｒａｎｋ（ｋ）＜ｒａｎｋＴ’かつｋ≧１８を満たす予測モードの数ｋである。
ｒａｎｋＴ’は、予測モードｋのＮ＝３５におけるランクを表す。上記式（１０）では、ｒａｎｋＴ’を、Ｎ＝１８におけるランクに変換するためにＮ＝１８に含まれない予測モード（ｋ≧１８）によるランクの変動分（Ｍ）を除去している。
［処理の流れ］
次に、図４５を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ｃとする）の詳細について説明する。
次に、図４５を用いて、動画像符号化装置２における予測モード符号化処理の流れについて説明する。符号化処理の概略的な流れは、図４１に示したとおりであるので、ここではその説明を省略する。以下では、符号化処理におけるランク導出処理（Ｓ２４Ｃとする）の詳細について説明する。
［単一変換テーブルの更新］
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
［ランク導出処理の詳細］
図４５のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ｃでは、まず予測モード符号化部２９４が、単一変換テーブル１５３Ｃを参照して、予測モードｐｍＴに対応付けられているランクをｒａｎｋＴ’に設定する（Ｓ２４４１）。
図４５のフローチャートに示すように、ランク導出処理Ｓ２４Ｃでは、まず予測モード符号化部２９４が、単一変換テーブル１５３Ｃを参照して、予測モードｐｍＴに対応付けられているランクをｒａｎｋＴ’に設定する（Ｓ２４４１）。
次に、予測モード符号化部２９４は、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致するか否かを判定する（Ｓ２４４２）。
予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致する場合（Ｓ２４４２においてＹＥＳ）、予測モード符号化部２９４は、上記式（１０）に従って、Ｎ＝３５におけるランクｒａｎｋＴ’を、Ｎ＝１８におけるランクに変換した値であるＲ−１（ｒａｎｋＴ’）を計算し、ランクｒａｎｋＴ＝Ｒ−１（ｒａｎｋＴ’）とする（Ｓ２４４３）。
一方、予測モード数Ｎと共通予測モード数Ｍとが一致しない場合（Ｓ２４４２においてＮＯ）、予測モード符号化部２９４は、中間ランクｒａｎｋＴ’をランクｒａｎｋＴに設定する（Ｓ２４４４）。
［単一変換テーブル更新処理の詳細］
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
［例２−４の変形例］
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
例１−４と同様であるので、ここではその説明を省略する。
（作用・効果）
以上に示したように、動画像復号装置１は、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードを用いて予測画像を生成する動画像復号装置１において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた単一変換テーブル１５３を、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じたランクが対応付けられるように更新する変換テーブル更新部１１５を備える構成である。
以上に示したように、動画像復号装置１は、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードを用いて予測画像を生成する動画像復号装置１において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた単一変換テーブル１５３を、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じたランクが対応付けられるように更新する変換テーブル更新部１１５を備える構成である。
また、以上に示したように、動画像符号化装置２は、複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードに対応付けられたランクを符号化する動画像符号化装置２において、上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた単一変換テーブル２５３を、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じたランクが対応付けられるように更新する変換テーブル更新部２９５を備える構成である。
上記構成において、単一変換テーブル１５３は、予測モード数Ｎ＝１８およびＮ＝３５の間で共通である。よって、異なる予測セットの間で、予測モードの発生確率が相互に反映された変換テーブルを得ることができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
また、上記構成のように、単一変換テーブル１５３を用いることにより、複数の予測セットについて、予測セットごとに変換テーブルを設ける場合と比較して、メモリを削減することができる。
〔２〕実施形態２
〔動画像復号装置〕
本発明の動画像復号装置１に関する他の実施形態について、図４６〜図５１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔２〕実施形態２
〔動画像復号装置〕
本発明の動画像復号装置１に関する他の実施形態について、図４６〜図５１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態では、図１に示した可変長復号部１１の他の実施形態である可変長復号部１１Ａについて説明する。
可変長復号部１１Ａは、コンテキストに基づいて変換テーブルを切り替える構成である。
まず、図４６を用いて、可変長復号部１１Ａの構成について説明する。図４６は、可変長復号部１１Ａの構成例について示す機能ブロック図である。
図４６に示すように、可変長復号部１１Ａは、可変長復号部１１において、単一変換テーブル１５３、ＭＰＭ導出部１１２、予測モード復元部１１４および変換テーブル更新部１１５を、それぞれ、変換テーブル１５６、ＭＰＭ導出部１１２Ａ、予測モード復元部１１４Ａ、および変換テーブル更新部１１５Ａに変更するとともに、変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）１１７を追加したものである。なお、可変長復号部１１Ａは、さらに色差予測モード復元部１１６、色差予測モード定義情報記憶部１５４を備える構成であってもよいし、備えない構成であってもよい。
以下、可変長復号部１１Ａと、可変長復号部１１との間で異なる構成について説明する。すなわち、以下では、変換テーブル１５６、変換テーブル選択部１１７、ＭＰＭ導出部１１２Ａ、予測モード復元部１１４Ａ、および変換テーブル更新部１１５Ａについて説明する。
変換テーブル１５６は、ランクと予測モードとの対応付けを定義したテーブルである。また、変換テーブル１５６は、コンテキストに応じて定義されている。その詳細については後述する。
変換テーブル選択部１１７は、コンテキストに応じて変換テーブル１５６を選択する。
ＭＰＭ導出部１１２Ａは、対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいてＭＰＭを導出する。ＭＰＭ導出部１１２ＡにおけるＭＰＭ導出手法については、後述する。
予測モード復元部１１４Ａは、選択された変換テーブル１５６を参照して、対象ＰＵについての予測モードを復元する。
変換テーブル更新部１１５Ａは、選択された変換テーブル１５６を更新する。
（Ａ．コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理）
以下では、コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理の具体例として、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じた変換テーブルを用いた復号処理について説明する。
以下では、コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理の具体例として、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じた変換テーブルを用いた復号処理について説明する。
［Ａ１］重視する方向に応じた変換テーブルの選択処理
［テーブルの規定］
変換テーブル１５６は、重視する方向ごとに規定されていてもよい。ある方向を重視する変換テーブルとは、当該方向または当該方向に近い方向に対応する予測モードに対応付けられているランクの値が、それ以外の方向に対応する予測モードに対応付けられているランクの値よりも小さく設定される傾向にある変換テーブルである。
［テーブルの規定］
変換テーブル１５６は、重視する方向ごとに規定されていてもよい。ある方向を重視する変換テーブルとは、当該方向または当該方向に近い方向に対応する予測モードに対応付けられているランクの値が、それ以外の方向に対応する予測モードに対応付けられているランクの値よりも小さく設定される傾向にある変換テーブルである。
例えば、垂直方向を重視する垂直重視変換テーブル、水平方向を重視する水平方向重視テーブル、および、それ以外の場合に用いる均等用変換テーブルを規定してもよい。
［変換テーブルの選択］
変換テーブル選択部１１７は、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じて、重視する方向を判定し、変換テーブル１５６を選択する。
変換テーブル選択部１１７は、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じて、重視する方向を判定し、変換テーブル１５６を選択する。
例えば、変換テーブル選択部１１７は、次の（１）〜（３）の手順にて変換テーブル１５６を選択する。なお、以下で使用するｐｍＡおよびｐｍＢという用語は、図７を用いて説明したものと同様である。なお、以下では、垂直方向は、垂直または垂直に近い方向のことを意味するものとし、水平方向は、水平または水平に近い方向のことを意味するものとする。
（１） ｐｍＡおよびｐｍＢが共に垂直方向である場合、変換テーブル選択部１１７は、垂直重視変換テーブルを選択する。
（２） ｐｍＡおよびｐｍＢが共に水平方向である場合、変換テーブル選択部１１７は、水平重視変換テーブルを選択する。
（３） 上記（１）および（２）のいずれにも該当しない場合、変換テーブル選択部１１７は、均等用変換テーブルを選択する。
すなわち、上記（１）では、垂直方向を重視する方向としており、上記（２）では、水平方向を重視する方向としている。
［変換テーブルの更新］
変換テーブル更新部１１５Ａは、上記“変換テーブルの選択”で示した手法で選択された変換テーブルを更新する。すなわち、
（１） ｐｍＡおよびｐｍＢが共に垂直方向である場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、垂直重視変換テーブルを更新する。
変換テーブル更新部１１５Ａは、上記“変換テーブルの選択”で示した手法で選択された変換テーブルを更新する。すなわち、
（１） ｐｍＡおよびｐｍＢが共に垂直方向である場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、垂直重視変換テーブルを更新する。
（２） ｐｍＡおよびｐｍＢが共に水平方向である場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、水平重視変換テーブルを更新する。
（３） 上記（１）および（２）のいずれにも該当しない場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、均等用変換テーブルを更新する。
［作用・効果］
自然画像のテクスチャでは、水平方向または垂直方向のエッジが出現する確率は、他の方向のエッジが出現する確率に比べて高い。また、自然画像のテクスチャでは、水平方向または垂直方向のエッジが、集中して現れる傾向がある。
自然画像のテクスチャでは、水平方向または垂直方向のエッジが出現する確率は、他の方向のエッジが出現する確率に比べて高い。また、自然画像のテクスチャでは、水平方向または垂直方向のエッジが、集中して現れる傾向がある。
このため、隣接予測モードに水平方向が多い場合に水平方向に対応する予測モードを垂直方向に対応する予測モードに比べてより小さいランクに対応付ける変換テーブルを用いることが好ましい。
また、重視する方向ごとに規定された変換テーブルの初期値は任意に設定することができる。
上記のように、重視する方向に応じて変換テーブルを選択する場合、変換テーブルの初期値に関わらず、上記“変換テーブルの更新”により垂直重視変換テーブルおよび水平重視変換テーブルは次のように更新される。
まず、垂直重視変換テーブルでは垂直方向に対応する予測モードに小さいランク値が対応付けられる可能性が高くなる。
また、水平重視変換テーブルでは水平方向に対応する予測モードに小さいランク値が対応付けられる可能性が高くなる。
このため、変換テーブルの更新により垂直方向および水平方向のそれぞれについて、変換テーブルが最適化されていき、これにより予測モードの符号量を削減できるようになる。
［テーブル初期化］
水平重視変換テーブルでは初期値として水平方向に対応する予測モードにより小さいランクを対応付けておくことが望ましい。同様に、垂直重視変換テーブルでは初期値として垂直方向に対応する予測モードにより小さいランクを対応付けておくことが望ましい。
水平重視変換テーブルでは初期値として水平方向に対応する予測モードにより小さいランクを対応付けておくことが望ましい。同様に、垂直重視変換テーブルでは初期値として垂直方向に対応する予測モードにより小さいランクを対応付けておくことが望ましい。
図４７に、垂直重視変換テーブルの初期化の具体例を示している。図４７において、上段では、図６において、上に向かう矢印にて示された予測モードのランクが規定されており、下段では、図６において、左に向かう矢印にて示された予測モードのランクが規定されている。
以上の構成を別の表現にて示すと、次のとおりである。すなわち、動画像復号装置１において、「水平方向に近い予測方向に対応する予測モードが多い場合に選択される変換テーブルが、水平成分が垂直成分より大きい予測方向に対応する予測モードに対して、垂直成分が水平成分より大きい予測方向に対応する予測モードに比べて、より小さいランクを割り当てるよう初期化されている」構成である。
なお、予測モードが水平方向に対応するのは、たとえば予測モードに対応する予測方向の水平成分が垂直成分に較べて一定の閾値（例えば０）より大きい場合であってもよい。
また、上記、変換テーブルの更新の（１）を、「ｐｍＡまたはｐｍＢの少なくとも一方が垂直方向であり、かつ、ｐｍＡとｐｍＢとが共に水平方向ではない場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、垂直重視変換テーブルを更新する。」のようにしても構わない。例えば、ＤＣモードは水平方向でも垂直方向でもないため、ｐｍＡが垂直方向であって、ｐｍＢがＤＣモードである場合には垂直重視の変換テーブルが更新される。
［Ａ２］２つの隣接ブロックの予測モードの一致、不一致に応じた変換テーブルの選択処理
［テーブルの規定］
変換テーブル１５６は、左隣接ブロックの予測モードおよび右隣接ブロックの予測モードが一致または類似している場合と、一致または類似していない場合とについて、それぞれ規定されていてもよい。
［テーブルの規定］
変換テーブル１５６は、左隣接ブロックの予測モードおよび右隣接ブロックの予測モードが一致または類似している場合と、一致または類似していない場合とについて、それぞれ規定されていてもよい。
例えば、一致または類似している場合用の類似用変換テーブル、一致または類似していない場合用の非類似用変換テーブルを規定してもよい。以下、説明の便宜のため、“一致または類似している”状態のことを、単に、“類似している”と表現する。
［変換テーブルの選択］
変換テーブル選択部１１７は、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じて、上記２つの隣接予測モードが類似しているか否かを判定し、変換テーブル１５６を選択する。
変換テーブル選択部１１７は、左隣接ブロックおよび上隣接ブロックの２つの隣接予測モードの組み合わせに応じて、上記２つの隣接予測モードが類似しているか否かを判定し、変換テーブル１５６を選択する。
上記２つの隣接予測モードが類似している場合、変換テーブル選択部１１７は、類似用の変換テーブルを選択する。
一方、上記２つの隣接予測モードが類似していない場合、変換テーブル選択部１１７は、非類似用の変換テーブルを選択する。
［変換テーブルの更新］
変換テーブル更新部１１５Ａは、上記“変換テーブルの選択”で示した手法で選択された変換テーブルを更新する。
変換テーブル更新部１１５Ａは、上記“変換テーブルの選択”で示した手法で選択された変換テーブルを更新する。
すなわち、上記２つの隣接予測モードが類似している場合、変換テーブル更新部１１５Ａは、類似用の変換テーブルを更新する。
一方、上記２つの隣接予測モードが類似していない場合、変換テーブル更新部１１５は、非類似用の変換テーブルを更新する。
なお、非類似用の変換テーブルは省略することも可能である。すなわち、類似用変換テーブルのみを用いてもかまわない。また、類似用と非類似用の変換テーブルを共に設けるが、類似用の変換テーブルのみを更新し、非類似用の変換テーブルは更新しない構成にしてもよい。
また、「上記２つの隣接予測モードが類似していない場合、変換テーブル更新部１１５Ａが、変換テーブルを更新しない」構成としてもよい。
［備考］
なお、非類似用の変換テーブルを省略したときには、上記２つの隣接予測モードが類似していない場合、変換テーブル選択部１１７は、変換テーブル１５６を選択しなくてもよい。よって、このような場合、予測モード復元部１１４Ａは、変換テーブル１５６を参照することなく、予測モード＝ランクであるものとして、予測モードの復元処理を行ってもよい。
なお、非類似用の変換テーブルを省略したときには、上記２つの隣接予測モードが類似していない場合、変換テーブル選択部１１７は、変換テーブル１５６を選択しなくてもよい。よって、このような場合、予測モード復元部１１４Ａは、変換テーブル１５６を参照することなく、予測モード＝ランクであるものとして、予測モードの復元処理を行ってもよい。
なお、２つの予測モードが類似するとは、例えば、両予測モードが共に方向予測モードであって、各予測モードに対応する方向が十分に近い（例えば15度以内）場合が挙げられる。また、両予測モードが共にＤＣモードまたはＰｌａｎａｒモードである場合が挙げられる。各モードの方向が十分に近いかどうかは、対応する方向を直接比較するのではなく、テーブルを用いて算出しても構わない。例えば、２つの予測モードに対して類似するか否かを記録したテーブルを引くことなどで算出しても構わない。また、２つのモードから２つの中間モードを算出し、２つの予測モードに対して類似するか否かを記録したテーブルを引くことで算出しても良い。また、予測モードを小数のグループ（例えば、垂直モードグループ、水平モードグループ、ＤＣモードグループ）に分類した場合において、２つの予測モードが同一のグループに該当するか否かに応じて、２つの予測モードが類似するか否かを判定することもできる。
［作用・効果］
フレーム内には、エッジまたは勾配の空間相関の高い領域と低い領域とが存在する。一般的に、相関の高い領域では、エッジ方向や勾配の分布の偏りが大きい。これに対して、相関の低い領域では、上記分布の偏りが小さい。
フレーム内には、エッジまたは勾配の空間相関の高い領域と低い領域とが存在する。一般的に、相関の高い領域では、エッジ方向や勾配の分布の偏りが大きい。これに対して、相関の低い領域では、上記分布の偏りが小さい。
以上の説明において、上記２つの隣接予測モードが類似している場合は、相関が高く、上記２つの隣接予測モードが類似していない場合は、相関が低いといえる。
相関の高い領域と相関の低い領域との間で異なる変換テーブルを用いることで、相関の高い領域について用いられる変換テーブルの更新を、相関の高い領域における上記分布のみを用いて、かつ相関の低い領域における上記分布の影響を受けないで、行うことができる。
これにより、相関の高い領域における予測モードの偏りを十分反映して相関の高い領域について用いられる変換テーブルを選択・更新することができる。
（Ｂ．処理の流れ）
図４８に示すフローチャートを用いて、可変長復号部１１における予測モード復元処理の概略的な流れの一例について説明する。
図４８に示すフローチャートを用いて、可変長復号部１１における予測モード復元処理の概略的な流れの一例について説明する。
図４８に示すように、予測モード復号処理が開始されると、変換テーブル選択部１１７が、コンテキストに応じて変換テーブルを選択する（Ｓ１０）。
続く、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ１５については、図１４を用いて説明したとおりであるので、その説明を省略する。
Ｓ１４Ａでは、選択された変換テーブル１５６を参照して、予測モード復元部１１４Ａが、ランクから予測モードを導出する。
また、続く、Ｓ１６Ａでは、変換テーブル更新部１１５Ａが、選択された変換テーブル１５６を更新する。
（Ｃ．変形例）
［Ｃ−１］長方形予測単位
正方形のＰＵに加えて、横長または縦長矩形のＰＵを用いる場合、予測モードが選択について、次のような傾向がある。
［Ｃ−１］長方形予測単位
正方形のＰＵに加えて、横長または縦長矩形のＰＵを用いる場合、予測モードが選択について、次のような傾向がある。
まず、横長矩形では、水平方向の予測モードが選択されやすい。また、縦長矩形では、垂直方向の予測モードが選択されやすい。
よって、正方形、縦長矩形、および横長矩形の間で異なる変換テーブルを用いてもかまわない。すなわち、予測モード復元部１１４Ａは、対象ＰＵが、正方形、縦長矩形、および横長矩形の何れであるかに応じて、変換テーブルを選択してもよい。
また、横長矩形に用いる変換テーブルでは、水平方向に対応する予測モードが小さいランクに対応するように初期化し、縦長矩形に用いる変換テーブルでは、垂直方向に対応する予測モードが小さいランクに対応するように初期化してもよい。
なお、ＭＰＭ導出部１１２Ａは、長方形のＰＵについて、以下のとおりＭＰＭ０およびＭＰＭ１を導出してもよい。すなわち、ＭＰＭ０は、長方形の短辺側に隣接する隣接ＰＵの予測モードとする。また、ＭＰＭ１は、ＤＣモードとする。
図４９を用いて具体的に説明すると次のとおりである。図４９に４×２の横長矩形のＰＵ０〜ＰＵ３を示している。ＰＵ０〜ＰＵ２は復号済みであるとする。対象ＰＵを、ＲＴ（ＰＵ３）とする。また、ＰＵ２およびＰＵ３にかけて水平に近いエッジＥ１が存在する。
図４９に示すように、画像内に、水平に近い横エッジがある場合、横長矩形のＰＵが選択されやすい。また、この場合、対象ＰＵの左側（短辺側）に隣接する隣接ＰＵに割り付けられている予測モードと、対象ＰＵの予測モードとが一致する確率が高い。
図４９において、ＲＴの横長矩形の短辺側に隣接する隣接ＰＵは、ＰＵ２である。よって、図４９に示す例の場合、予測モード復元部１１４Ａは、ＭＰＭ０に、ＰＵ２に割り付けられている予測モードを設定する。
以上の構成を別の表現で示すと次のとおりである。すなわち、複数の変換テーブルを参照する動画像復号装置１において、「正方形のＰＵと横長矩形または縦長矩形のＰＵとでは異なる変換テーブルを選択する」構成である。
また、動画像復号装置１において、「横長矩形では水平成分が垂直成分より大きい予測方向に対応する予測モードに対して垂直成分が水平成分より大きい予測方向に対応する予測モードに較べて、より小さいランクを割り当てるよう変換テーブルが初期化されている」構成である。
また、動画像復号装置１において、「ＭＰＭ候補は短辺側の隣接予測モードとＤＣモードとを含む」構成である。
［Ｃ−２］エッジベース予測
可変長復号部１１Ａにおいて、隣接領域の画素値に基づき導出したエッジ方向（およびその近傍方向）を予測方向とするエッジベース予測モードが、予測モードとして選択可能となっていてもよい。
可変長復号部１１Ａにおいて、隣接領域の画素値に基づき導出したエッジ方向（およびその近傍方向）を予測方向とするエッジベース予測モードが、予測モードとして選択可能となっていてもよい。
変換テーブル更新部１１５Ａは、エッジベース予測モードが選択された場合、変換テーブルを更新しなくてもよい。エッジベース予測は、図６に示したような予測モードと比較すると、処理量が多くなる傾向がある。このため、エッジベース予測モードが選択された場合、上記構成のように、変換テーブルの更新を省略することで、処理量の増加を抑制することができる。
例えば、８×８のＣＵが４つの４×４のＰＵを含むような領域について復号しなければならない最悪のケースのときは、他のケースのときよりも大きな処理負荷がかかることが想定される。このため、上記のような最悪のケースのときには、変換テーブルの更新を省略することにより、過度な処理負荷がかかることを防ぐことが好ましい。
なお、ＭＰＭ導出部１１２Ａは、エッジベース予測モードが選択された場合、以下のとおりＭＰＭ０〜ＭＰＭ３を導出してもよい。
ＭＰＭ０：エッジベース予測モードとする。
ＭＰＭ１：ＤＣモードとする。
ＭＰＭ２：左隣接予測モードと上側隣接予測モードのうち小さい方の予測モードとする。
なお、ＭＰＭ２を、左隣接予測モードと上側隣接予測モードのうち単一変換テーブルを用いて導出される対応するランクが高い予測モード、としてもよい。
以上の構成を別の表現で示すと次のとおりである。すなわち、変換テーブルを備える動画像復号装置１において、「エッジベース予測が適用された予測単位では予測モードを更新しない」構成である。
また、動画像復号装置１において、「ＭＰＭ候補はエッジベース予測とDC予測モードを含む」構成である。
［Ｃ−３］エッジ検出とＳＤＩＰ（Short Distance Intra Prediction）との併用
また、長方形のＰＵを用いる場合、当該長方形のＰＵにおいては、短辺側の復号済み画素のみを用いてエッジ検出を行ってもよい。図５０を用いて具体的に説明すると次のとおりである。
また、長方形のＰＵを用いる場合、当該長方形のＰＵにおいては、短辺側の復号済み画素のみを用いてエッジ検出を行ってもよい。図５０を用いて具体的に説明すると次のとおりである。
図５０に、８×２のＰＵが、４行２列に配置されている領域を示している。また、ＰＵ０〜ＰＵ３の４つのＰＵを含む８×８領域をＲ１にて示している。同図に示す領域において、エッジ検出は、次のとおり行うことができる。
すなわち、４つのＰＵを内包する８×８領域Ｒ１の左側に隣接する復号済み画素値（Ｒ２にて示す領域）に基づいてエッジ検出を行い、８×８領域Ｒ１に含まれる全ＰＵ（ＰＵ０〜ＰＵ３）に対して、エッジ検出結果を適用する。
以上の構成を別の表現で示すと次のとおりである。すなわち、動画像復号装置１において、「横長矩形のＰＵにおいて、当該ＰＵを内包する正方形の単位の左辺に隣接する復号済画素を参照して導出したエッジ方向をエッジベース予測の予測方向とする」構成である。または、動画像復号装置１において、「縦長矩形のＰＵにおいて、当該ＰＵを内包する正方形の単位の上辺に隣接する復号済画素を参照して導出したエッジ方向をエッジベース予測の予測方向とする」構成であってもよい。
一般に長方形のＰＵが選択される場合には、長方形の長辺方向に近い方向のエッジが存在する場合が多い。そのため、そのようなエッジの延長線上にある辺である長方形の短辺側の画素を用いてエッジ検出を行うことで、長辺側の画素を用いてエッジ検出を行う場合に較べてより正確なエッジの検出が可能である。さらに、正方形単位内の他のＰＵの画素値を使わずにエッジ検出が可能であるため、正方形単位内に含まれる各ＰＵの予測画像生成処理を並列に実行できる。
［Ｃ−４］ＲＥＭに対する変換テーブル
これまで説明してきたような変換テーブルの代わりに、ｒｅｍ＿ｉｄｘとｒｅｍ＿ｉｄｘのランク（ｒｅｍランク）とを対応付けるｒｅｍランク変換テーブルを用いてもよい。
これまで説明してきたような変換テーブルの代わりに、ｒｅｍ＿ｉｄｘとｒｅｍ＿ｉｄｘのランク（ｒｅｍランク）とを対応付けるｒｅｍランク変換テーブルを用いてもよい。
すなわち、予測モードの復号処理において、ＭＰＭが選択されない場合のみｒｅｍランク変換テーブルを用いることができる。
ｒｅｍランク変換テーブルの要素数（ｒｅｍ＿ｉｄｘとｒｅｍ＿ｉｄｘのランクとの対応付けの数）は、「予測モード数」−「ＭＰＭ数」となる。
ｒｅｍランク変換テーブルを、実施形態１に記載したような単一テーブルとして構成してもよい。また、ｒｅｍランク変換テーブルを、本実施形態に記載したようにコンテキストに応じて複数設ける構成としてもよい。
［処理の流れ］
図５１を用いて、ｒｅｍランク変換テーブルを用いる場合における、予測モード復元処理について説明すると次のとおりである。
図５１を用いて、ｒｅｍランク変換テーブルを用いる場合における、予測モード復元処理について説明すると次のとおりである。
予測モード復元処理では、まず、ＭＰＭ導出部１１２ＡがＭＰＭを導出する（Ｓ３１）。
次に、ＭＰＭ判定部１１３が、ｍｐｍ＿ｆｌａｇに基づいてＭＰＭによる予測モードの復元を行うか否かを判定する（Ｓ３２）。
ＭＰＭによる予測モードの復元を行う場合（Ｓ３２においてＹＥＳ）、予測モード復元部１１４Ａは、ｍｐｍ＿ｉｄｘに基づく予測モード復元を行う（Ｓ３３）。
一方、ＭＰＭによる予測モードの復元を行わない場合（Ｓ３２においてＮＯ）、予測モード復元部１１４Ａは、ｒｅｍランク変換テーブルを設定する（Ｓ３４）。
次に、予測モード復元部１１４Ａは、設定したｒｅｍランク変換テーブルを参照して、ｒｅｍ＿ｉｄｘに基づいてｒｅｍランクを復元する（Ｓ３５）。
次に、予測モード復元部１１４Ａは、ｒｅｍランクに基づいて予測モードを復元する（Ｓ３６）。
次に、変換テーブル更新部１１５Ａが、復元したｒｅｍランクに応じてｒｅｍランク変換テーブルを更新する（Ｓ３７）。
以上の構成を別の表現で示すと次のとおりである。すなわち、変換テーブルを参照する動画像復号装置１において、「変換テーブルはｒｅｍ＿ｉｄｘの値とランクとの関係を表すテーブルであり、復号された予測モードがＭＰＭに含まれない場合に当該変換テーブルを更新する」構成である。
［Ｃ−５］ＭＰＭ利用有無の情報の利用
コンテキストとして、ＭＰＭが選択されやすい領域か否か、すなわち、イントラ予測の推定が的中しやすい領域か否かを利用して、変換テーブルを選択してもよい。具体的には、各パーティションにおいてＭＰＭが選択されたか否かを記録しておき、対象パーティションの隣接パーティションでＭＰＭが選択されたか否か応じて異なる変換テーブルを選択してもよい。イントラ予測の推定が的中しやすい領域とそれ以外の領域では予測モードの発生確率が異なるため、上記構成により符号化効率を向上できる。
コンテキストとして、ＭＰＭが選択されやすい領域か否か、すなわち、イントラ予測の推定が的中しやすい領域か否かを利用して、変換テーブルを選択してもよい。具体的には、各パーティションにおいてＭＰＭが選択されたか否かを記録しておき、対象パーティションの隣接パーティションでＭＰＭが選択されたか否か応じて異なる変換テーブルを選択してもよい。イントラ予測の推定が的中しやすい領域とそれ以外の領域では予測モードの発生確率が異なるため、上記構成により符号化効率を向上できる。
また、対象パーティションのＭＰＭ選択時に、隣接パーティションのうちＭＰＭが一致したパーティションの予測モードを優先的に選択してもよい。
［Ｃ−６］変換テーブルの更新省略
コンテキストに応じて変換テーブルを切り替える場合、必ずしも予測モードの復号結果に応じた変換テーブルの更新を行う必要はない。一般的には、更新を行う場合には符号化効率が向上するが、更新を省略することで更新に要する処理量を削減できる。また、複数の変換テーブルのうち、一部の変換テーブルの更新を省略してもよい。また、複数の変換テーブルのうち、一部の変換テーブルの更新頻度を他の変換テーブルの更新テーブルと異なるものに設定してもよい。
コンテキストに応じて変換テーブルを切り替える場合、必ずしも予測モードの復号結果に応じた変換テーブルの更新を行う必要はない。一般的には、更新を行う場合には符号化効率が向上するが、更新を省略することで更新に要する処理量を削減できる。また、複数の変換テーブルのうち、一部の変換テーブルの更新を省略してもよい。また、複数の変換テーブルのうち、一部の変換テーブルの更新頻度を他の変換テーブルの更新テーブルと異なるものに設定してもよい。
〔動画像符号化装置〕
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図５２、図５３、および図５７を参照して説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図５２、図５３、および図５７を参照して説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態では、図５６に示した符号化データ生成部２９の他の実施形態である符号化データ生成部２９Ａについて説明する。
符号化データ生成部２９Ａは、コンテキストに基づいて変換テーブルを切り替える構成である。
まず、図５７に示すように、符号化データ生成部２９Ａは、図５６に示した符号化データ生成部２９において、単一変換テーブル２５３、ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）２９２、予測モード符号化部（予測モード変換手段）２９４、および変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）２９５を、それぞれ、変換テーブル２５６、ＭＰＭ導出部２９２Ａ、予測モード符号化部２９４Ａ、および変換テーブル更新部２９５Ａに変更するとともに、変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）２９７を追加したものである。なお、符号化データ生成部２９Ａは、さらに色差予測モード符号化部（追加手段）２９６、色差予測モード定義情報記憶部２５４を備える構成であってもよいし、備えない構成であってもよい。
また、動画像復号装置１および動画像符号化装置２の間で対応している構成または同様の処理を行う構成については、動画像符号化装置２において、動画像復号装置１の構成を用いることができる。
変換テーブル２５６、変換テーブル選択部２９７、ＭＰＭ導出部２９２Ａ、予測モード符号化部２９４Ａ、および変換テーブル更新部２９５Ａについては、それぞれ、図４６に示した変換テーブル１５６、変換テーブル選択部１１７、予測モード復元部１１４Ａ、ＭＰＭ導出部１１２Ａ、変換テーブル更新部１１５Ａと、対応している構成、または、同様の構成である。よって、以下ではその説明を省略する。
（ａ．コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理）
可変長復号部１１Ａについて説明した“Ａ．コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理”は、符号化データ生成部２９Ａと可変長復号部１１Ａとの間で、対応している構成、または、同様の構成により実現できるので、その説明を省略する。
可変長復号部１１Ａについて説明した“Ａ．コンテキストに応じた変換テーブルの選択処理”は、符号化データ生成部２９Ａと可変長復号部１１Ａとの間で、対応している構成、または、同様の構成により実現できるので、その説明を省略する。
（ｂ．処理の流れ）
図５２に示すフローチャートを用いて、符号化データ生成部２９Ａにおける予測モード符号化処理の概略的な流れの一例について説明する。
図５２に示すフローチャートを用いて、符号化データ生成部２９Ａにおける予測モード符号化処理の概略的な流れの一例について説明する。
図５２に示すように、予測モード符号化処理が開始されると、変換テーブル選択部２９７が、コンテキストに応じて変換テーブルを選択する（Ｓ２０）。
続く、Ｓ２１〜Ｓ２３、Ｓ２６、Ｓ２７については、図４１を用いて説明したとおりであるので、その説明を省略する。
Ｓ２３の処理が終わると、選択された変換テーブル２５６を参照して、予測モード符号化部２９４Ａが、予測モードからランクを導出し（Ｓ２４Ａ）、導出したランクに基づいてｒｅｍ＿ｉｄｘを導出する（Ｓ２５）。
Ｓ２５またはＳ２７の処理が終了すると、変換テーブル更新部２９５Ａが、選択された変換テーブル２５６を更新する。
（ｃ．変形例）
［ｃ−１］長方形予測単位、［ｃ−２］エッジベース予測、および［ｃ−３］エッジ検出とＳＤＩＰ（Short Distance Intra Prediction）との併用
可変長復号部１１Ａについて説明した“Ｃ．変形例”の上記［Ｃ−１］長方形予測単位、［Ｃ−２］エッジベース予測、および［Ｃ−３］エッジ検出とＳＤＩＰ（Short Distance Intra Prediction）との併用は、符号化データ生成部２９Ａにおいても適用可能である。すなわち、上記変形例は、符号化データ生成部２９Ａと可変長復号部１１Ａとの間で、対応している構成、または、同様の構成により実現できるので、その説明を省略する。
［ｃ−１］長方形予測単位、［ｃ−２］エッジベース予測、および［ｃ−３］エッジ検出とＳＤＩＰ（Short Distance Intra Prediction）との併用
可変長復号部１１Ａについて説明した“Ｃ．変形例”の上記［Ｃ−１］長方形予測単位、［Ｃ−２］エッジベース予測、および［Ｃ−３］エッジ検出とＳＤＩＰ（Short Distance Intra Prediction）との併用は、符号化データ生成部２９Ａにおいても適用可能である。すなわち、上記変形例は、符号化データ生成部２９Ａと可変長復号部１１Ａとの間で、対応している構成、または、同様の構成により実現できるので、その説明を省略する。
［ｃ−４］ＲＥＭに対する変換テーブル
符号化データ生成部２９Ａにおいても、可変長復号部１１Ａと同様、ｒｅｍランク変換テーブルを採用することができる。
符号化データ生成部２９Ａにおいても、可変長復号部１１Ａと同様、ｒｅｍランク変換テーブルを採用することができる。
すなわち、予測モードの符号化処理において、ＭＰＭが選択されない場合のみｒｅｍランク変換テーブルを用いることができる。
ｒｅｍランク変換テーブルの要素数（ｒｅｍ＿ｉｄｘとｒｅｍ＿ｉｄｘのランクとの対応付けの数）は、「予測モード数」−「ＭＰＭ数」となる。
ｒｅｍランク変換テーブルを、実施形態１に記載したような単一テーブルとして構成してもよい。また、ｒｅｍランク変換テーブルを、本実施形態に記載したようにコンテキストに応じて複数設ける構成としてもよい。
［処理の流れ］
図５３を用いて、ｒｅｍランク変換テーブルを用いる場合における、予測モード符号化処理について説明すると次のとおりである。
図５３を用いて、ｒｅｍランク変換テーブルを用いる場合における、予測モード符号化処理について説明すると次のとおりである。
Ｓ４１およびＳ４２は、それぞれ、図４１に示したＳ２１および２２と同様である。また、Ｓ４３およびＳ４４は、それぞれ、図４１に示したＳ２６およびＳ２７と同様である。従って、ここでは、これらの説明については省略する。
以下、予測モードと、ＭＰＭとが一致していない場合（Ｓ４２においてＮＯ）の流れについて説明する。
まず、ＭＰＭ判定部２９３が、ｍｐｍ＿ｆｌａｇ＝０を符号化する（Ｓ４５）。続いて、予測モード符号化部２９４Ａが、ｒｅｍランク変換テーブルを設定する（Ｓ４６）。
次に、予測モード符号化部２９４Ａが、設定されたｒｅｍランク変換テーブルを参照して、予測モードからｒｅｍランクを導出し（Ｓ４７）、導出したｒｅｍランクに基づいてｒｅｍ＿ｉｄｘを導出する（Ｓ４８）。
次に、変換テーブル更新部２９５Ａが、導出したｒｅｍランクに応じてｒｅｍランク変換テーブルを更新する（Ｓ４９）。
（作用・効果）
以上に示したように、動画像復号装置１は、予測モードと、該予測モードのランクとが対応付けられた変換テーブル１５６を参照して、画像の符号化データ＃１から復号したランクを予測モードに変換する動画像復号装置１において、復号済み領域におけるコンテキストに応じて、複数の変換テーブル１５６の中から、参照するテーブルを選択する変換テーブル選択部１５７を備える構成である。
以上に示したように、動画像復号装置１は、予測モードと、該予測モードのランクとが対応付けられた変換テーブル１５６を参照して、画像の符号化データ＃１から復号したランクを予測モードに変換する動画像復号装置１において、復号済み領域におけるコンテキストに応じて、複数の変換テーブル１５６の中から、参照するテーブルを選択する変換テーブル選択部１５７を備える構成である。
また、以上に示したように、動画像符号化装置２は、予測モードと、該予測モードのランクとが対応付けられた変換テーブル２５６を参照して、予測モードをランクに変換して符号化する動画像符号化装置２において、復号済み領域におけるコンテキストに応じて、複数の変換テーブル２５６の中から、参照するテーブルを選択する変換テーブル選択部２９７を備える構成である。
よって、復号の処理状況（コンテキスト）に応じて、符号化効率のよい変換テーブルを参照することができる。その結果、符号化効率が向上するという効果を奏する。
〔３〕 さらなる構成例の開示
以下において、本発明のさらなる構成例について開示する。なお以下では、実施形態１の単一変換テーブル１５３、実施形態２の変換テーブル１５６およびｒｅｍ変換テーブルを、まとめて変換テーブルと表記している。
以下において、本発明のさらなる構成例について開示する。なお以下では、実施形態１の単一変換テーブル１５３、実施形態２の変換テーブル１５６およびｒｅｍ変換テーブルを、まとめて変換テーブルと表記している。
（変換テーブルの更新について）
［タイミング］
変換テーブルを更新するタイミングは、任意であり、必ずしも予測モードの復号ごとに更新しなくてもかまわない。
［タイミング］
変換テーブルを更新するタイミングは、任意であり、必ずしも予測モードの復号ごとに更新しなくてもかまわない。
複数のＰＵ復号後に、変換テーブルを更新してもよい。
例えば、ＬＣＵ復号後に、当該ＬＣＵに含まれるＰＵに割り付けられた予測モードを用いて、変換テーブルを更新することで、当該ＬＣＵに含まれるＰＵに関して予測モードの復元を並列処理することができる。
また、ＣＵ復号後に、当該ＣＵに含まれるＰＵに割り付けられた予測モードを用いて、変換テーブルを更新することで、当該ＣＵに含まれるＰＵに関して予測モードの復元を並列処理することができる。
以上の構成を言い換えれば、変換テーブルを参照する動画像復号装置１において、「予測単位より大きい符号化単位において、該符号化単位に含まれる全ての予測単位に対して同一の要素値を持つ変換テーブルを用いて予測モードの復元を行う」構成である。
［最悪ケースの処理軽減］
８×８のＣＵに、４つの４×４のＰＵが含まれる場合、４×４ＰＵのいずれか一つ(例えば８×８ＣＵ内の左上に位置する４×４ＰＵ）における予測モードのみを用いて変換テーブルを更新してもよい。これにより処理量の軽減を図ることができる。
８×８のＣＵに、４つの４×４のＰＵが含まれる場合、４×４ＰＵのいずれか一つ(例えば８×８ＣＵ内の左上に位置する４×４ＰＵ）における予測モードのみを用いて変換テーブルを更新してもよい。これにより処理量の軽減を図ることができる。
また、６４×６４のＬＣＵに含まれ、左上に位置するＰＵ、または、スキャン順で始めに位置するＣＵ内の左上に位置するＰＵにおける予測モードのみを用いて変換テーブルを更新してもよい。
なお、ＣＵ及びＰＵが該当サイズ（例えば８×８ＣＵ）であるか否かは、ＣＵ及びＰＵの幅や高さで判定することなく、当該ＣＵが位置する深度（ＤＥＰＴＨ）で判定を行うことも可能である。例えば、ＬＣＵのサイズがＬＣＵＷ×ＬＣＵＨで、当該ＣＵの深度がＤである場合には、当該ＣＵの幅はＬＣＵＷ／２のＤ乗で求められる。ＣＵの幅がＴＷであるか否かは、深度ＤがＬＯＧ２（ＬＣＵＷ／ＴＷ）であるか否かで判定可能である。また、当該ＣＵの上位ＣＵ（もしくは当該ＰＵが属するＣＵ）の深度とＣＵ及びＰＵの分割タイプ（分割数と分割形状）で判定することも可能である。例えば、当該ＰＵの属するＣＵが８×８でありＰＵ分割数が４分割である場合にはＰＵサイズは４×４となり、ＣＵサイズとＰＵ分割数からＰＵサイズの判定が可能である。また、あるＣＵの左上に位置するか否かは、ＣＵ内の相対位置を示す番号を用いて判定可能である。多くの場合、左上は０の番号が振られる。
また、ＰＵサイズに依存せず、（８ｋ、８ｌ）の位置のフレーム内の画素（ただし、ｋ、ｌは０以上の整数）に対応するＰＵの予測モードに基づいて変換テーブルを更新してもよい。
また、スライス内に含まれるＰＵのうち、偶数番目に処理されるＰＵに対応する予測モードのみに基づいて変換テーブルを更新してもよい。
一般的には、所定の単位内に複数のＰＵを含む場合に、当該所定の単位内に含まれる一部のＰＵに基づいて変換テーブルを更新してもよい。
（ＭＰＭを用いない例）
隣接予測モードおよび変換テーブルに基づいて、一時的な変換テーブルである一時変換テーブルを作成して、予測モードと、ランクとのマッピングに用いてもよい。
隣接予測モードおよび変換テーブルに基づいて、一時的な変換テーブルである一時変換テーブルを作成して、予測モードと、ランクとのマッピングに用いてもよい。
なお、以下では、符号化時において、テーブル作成の対象となる予測モードに対応するランクが、小さいランクにより短い符号を割り当てる可変長符号化方式により符号化されているものとする。
局所変換テーブルは、変換テーブルを基準として作成する。具体的には、局所変換テーブルは、変換テーブルにおいて、隣接予測モードおよびＤＣ予測モードに対して、より小さいランクが対応付けられるように修正することで作成する。
変換テーブルは、フレーム内の予測モードの分布を反映して生成される。そのため、局所的に発生確率が高いモード（隣接予測モード）およびシーケンスの種類によらず発生確率が高い予測モード（ＤＣモード）も用いて修正することで、対象ＰＵにおける予測モードの発生確率により適した変換テーブルを生成することができる。
以上の構成を言い換えれば、動画像復号装置１において、「隣接予測モードにより小さいランクが割り当てられるよう変換テーブルを修正することで局所変換テーブルを作成し、局所変換テーブルを参照して復号されたランクから予測モードを復元する」構成である。
（各実施形態の組み合わせ）
実施形態１に係る動画像復号装置１が備える可変長復号部１１および実施形態２に係る動画像復号装置１が備える可変長復号部１１Ａを組み合わせることもできる。
実施形態１に係る動画像復号装置１が備える可変長復号部１１および実施形態２に係る動画像復号装置１が備える可変長復号部１１Ａを組み合わせることもできる。
例えば、動画像復号装置１において、複数の予測セットのうち、一部の予測セットについて単一変換テーブル１５３を規定し、当該一部以外の他の予測セットについてコンテキストに応じた変換テーブル１５６を規定する構成としてもよい。
また、実施形態１に係る動画像符号化装置２が備える符号化データ生成部２９および実施形態２に係る動画像符号化装置２が備える符号化テータ生成部２９Ａを組み合わせることもできる。上記動画像復号装置１と同様の構成とすることができる。
〔応用例〕
上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（ＣＧおよびＧＵＩを含む）であってもよい。
上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（ＣＧおよびＧＵＩを含む）であってもよい。
まず、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図５４を参照して説明する。
図５４の（ａ）は、動画像符号化装置２を搭載した送信装置ＰＲＯＤ＿Ａの構成を示したブロック図である。図５４の（ａ）に示すように、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２と、変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２が得た変調信号を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ａ３と、を備えている。上述した動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１として利用される。
送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ａ４、動画像を記録した記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ａ６、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図５４の（ａ）においては、これら全てを送信装置ＰＲＯＤ＿Ａが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１との間に、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
図５４の（ｂ）は、動画像復号装置１を搭載した受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの構成を示したブロック図である。図５４の（ｂ）に示すように、受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、変調信号を受信する受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１と、受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２と、復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と、を備えている。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３として利用される。
受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｂ４、動画像を記録するための記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５、及び、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｂ６を更に備えていてもよい。図５４の（ｂ）においては、これら全てを受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５との間に、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。
また、インターネットを用いたＶＯＤ（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型ＰＣ、ラップトップ型ＰＣ、及びタブレット型ＰＣが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ及び受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの双方として機能する。
次に、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図５５を参照して説明する。
図５５の（ａ）は、上述した動画像符号化装置２を搭載した記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの構成を示したブロック図である。図５５の（ａ）に示すように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１が得た符号化データを記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込む書込部ＰＲＯＤ＿Ｃ２と、を備えている。上述した動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１として利用される。
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)などのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
また、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ｃ３、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４、動画像を受信するための受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ｃ６を更に備えていてもよい。図５５の（ａ）においては、これら全てを記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃとしては、例えば、ＤＶＤレコーダ、ＢＤレコーダ、ＨＤ（Hard Disk）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５又は画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの一例である。
図５５の（ｂ）は、上述した動画像復号装置１を搭載した再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの構成を示したブロックである。図５５の（ｂ）に示すように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込まれた符号化データを読み出す読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１と、読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と、を備えている。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２として利用される。
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤやＳＳＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢフラッシュメモリなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤやＢＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
また、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４、及び、動画像を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５を更に備えていてもよい。図５５の（ｂ）においては、これら全てを再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄとしては、例えば、ＤＶＤプレイヤ、ＢＤプレイヤ、ＨＤＤプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型ＰＣ（この場合、出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型ＰＣ（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの一例である。
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
また、上述した動画像復号装置１および動画像符号化装置２の各ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
また、上述した動画像復号装置１および動画像符号化装置２の各ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）／ＭＯディスク（Magneto-Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc:登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（Value-Added Network）、ＣＡＴＶ（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
１ 動画像復号装置（画像復号装置）
１１、１１Ａ 可変長復号部
１１２、１１２Ａ ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）
１１３ ＭＰＭ判定部
１１４、１１４Ａ 予測モード復元部（予測モード変換手段）
１１５、１１５Ａ 変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）
１１６ 色差予測モード復元部（追加手段）
１１７ 変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）
１５１ コンテキスト記憶部
１５３、１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ 単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）
１５４ 色差予測モード定義情報記憶部
１５５、１５５Ｂ 類似予測モードテーブル
１５６ 変換テーブル
２ 動画像符号化装置（画像符号化装置）
２９、２９Ａ 符号化データ生成部
２５１ コンテキスト記憶部
２５３ 単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）
２５４ 色差予測モード定義情報記憶部
２５６ 変換テーブル
２９１ 予測セット決定部
２９２、２９２Ａ ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）
２９３ ＭＰＭ判定部
２９４、２９４Ａ 予測モード符号化部（予測モード変換手段）
２９５、２９５Ａ 変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）
２９６ 色差予測モード符号化部（追加手段）
２９７ 変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）
３５４ 差分値カウンタ（カウンタ）
３５５ 回数カウンタ（カウンタ）
３５６ ｓｕｍカウンタ（カウンタ）
１１、１１Ａ 可変長復号部
１１２、１１２Ａ ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）
１１３ ＭＰＭ判定部
１１４、１１４Ａ 予測モード復元部（予測モード変換手段）
１１５、１１５Ａ 変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）
１１６ 色差予測モード復元部（追加手段）
１１７ 変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）
１５１ コンテキスト記憶部
１５３、１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ 単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）
１５４ 色差予測モード定義情報記憶部
１５５、１５５Ｂ 類似予測モードテーブル
１５６ 変換テーブル
２ 動画像符号化装置（画像符号化装置）
２９、２９Ａ 符号化データ生成部
２５１ コンテキスト記憶部
２５３ 単一変換テーブル（変換テーブル、順位情報）
２５４ 色差予測モード定義情報記憶部
２５６ 変換テーブル
２９１ 予測セット決定部
２９２、２９２Ａ ＭＰＭ導出部（推定手法指定インデックス復号手段、選択手段）
２９３ ＭＰＭ判定部
２９４、２９４Ａ 予測モード符号化部（予測モード変換手段）
２９５、２９５Ａ 変換テーブル更新部（変換テーブル更新手段、判定手段）
２９６ 色差予測モード符号化部（追加手段）
２９７ 変換テーブル選択部（変換テーブル選択手段）
３５４ 差分値カウンタ（カウンタ）
３５５ 回数カウンタ（カウンタ）
３５６ ｓｕｍカウンタ（カウンタ）
Claims (17)
- 複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、
上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットの積集合の部分集合に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、
上記変換テーブル更新手段は、上記積集合に含まれる上記予測モードが復元された場合に上記変換テーブルを更新することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。 - 上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、
さらに、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードでない予測モードを、上記複数の予測セットに共通に含まれる予測モードに変換する予測モード変換手段を備え、
上記変換テーブル更新手段は、上記変換された予測モードについて上記変換テーブルを更新することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。 - 上記変換テーブルでは、上記複数の予測セットの和集合に含まれる予測モードが、上記順位と対応付けられており、
復号対象ブロックにおいて選択した予測セットにおいて含まれる予測モードの数が上記和集合に含まれる予測モードの数未満であるとき、復号された順位を上記和集合に含まれる予測モードに対する順位に変換することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。 - 上記変換テーブルにおけるある順位の発生回数と当該ある順位より１高い他の順位の発生回数とをカウントするカウンタ、または、ある順位の発生回数と、当該ある順位より１高い他の順位の発生回数との差分値または差分近似値をカウントするカウンタと、
上記カウンタの値に基づいて、上記ある順位の発生回数が、上記他の順位の発生回数以上か否かを判定する判定手段とを備え、
上記変換テーブル更新手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記変換テーブルを更新することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。 - 対象符号化単位のサイズが、符号化単位が取り得るサイズのうち、最も小さい場合、該対象符号化単位に含まれる一つの予測単位の予測モードのみに基づいて上記変換テーブルを更新する請求項１から５のいずれか１項に記載の画像復号装置。
- 予測セットに含まれる予測モードのうち、推定された予測モード以外の予測モードに割り付けられた残余モードインデックスを示すバイナリを、コンテキスト適応的に算術符号化方式により復号する復号手段を備え、
上記復号手段は、上記バイナリが、プレフィックス部およびサフィックス部から構成されているとき、上記プレフィックス部のみを、コンテキストを参照して復号することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載に画像復号装置。 - 予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、画像の符号化データから復号した順位を予測モードに変換する画像復号装置において、
復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 上記変換テーブル選択手段は、復号済みの近傍ブロックにおいて復元されている予測モードの予測方向に応じて変換テーブルを選択することを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。
- 上記変換テーブル選択手段は、復号済みの複数の近傍ブロックにおいて復元されている予測モードが、互いに一致または類似しているか否かに応じて変換テーブルを選択することを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。
- 処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを用いて予測画像を生成する画像復号装置において、
予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスを復号する推定手法指定インデックス復号手段と、
予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、より小さい上記推定手法指定インデックスに対して、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備えることを特徴とする画像復号装置。 - 各予測モードには、互いに異なる複数の処理の何れかが対応付けられており、
当該画像復号装置は、対象ブロックの予測モードの推定値として複数の推定予測モードを導出するものであり、
導出された上記複数の推定予測モードの各々に対応付けられた処理は互いに異なっていることを特徴とする請求項１１に記載の画像復号装置。 - 処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードに基づいて輝度の予測画像を生成し、色差予測モードに基づいて色差の予測画像を生成する画像復号装置において、
輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度予測モードを、予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 複数の予測セットから選択した予測セットに含まれる予測モードに対応付けられた順位を符号化する画像符号化装置において、
上記選択した予測セットに含まれる少なくとも一部の予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルであって、異なる予測セットの間で共通の変換テーブルを、該予測モードに該予測モードの発生確率に応じた順位が対応付けられるように更新する変換テーブル更新手段を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 予測モードと、該予測モードの順位とが対応付けられた変換テーブルを参照して、予測モードを順位に変換して符号化する画像符号化装置において、
復号済み領域における復号画像の画素値または復号した符号化パラメータの値に応じてに応じて、複数の変換テーブルの中から、参照する上記変換テーブルを選択する変換テーブル選択手段を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 処理対象である対象ブロックの周辺のブロックに割り付けられた予測モードに基づいて、該対象ブロックの予測モードを推定し、推定した予測モードを符号化する画像符号化装置において、
予測モードと、該予測モードの順位との対応付けを示す順位情報を参照して、予測モードの推定手法を指定する推定手法指定インデックスが小さいほど、上記複数の推定手法により推定される予測モードのうち、より高い順位の予測モードを選択する選択手段とを備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 処理対象である対象ブロックについて、輝度予測モードを符号化し、色差予測モードを符号化する画像符号化装置において、
輝度予測モードと、該輝度予測モードの出現頻度の順位との対応付けを示す順位情報を参照して、最も高い順位を示す順位情報に対応付けられている輝度予測モードを、色差の予測画像を生成するために選択可能な色差予測モードとして追加する追加手段を備えることを特徴とする画像符号化装置。
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