JP2017212555A - Encoder, decoder and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve coding performance by reducing entropy efficiently, in intra-prediction.SOLUTION: An encoder 1 includes an intra-prediction unit 14a for generating a prediction image by using intra-prediction mode, a residual signal generation unit 14b for generating a residual signal by the difference of a prediction image and an original image, an orthogonal transformation unit 14c1 performing orthogonal transformation processing after inverting the residual signal to at least one of horizontal direction and vertical direction, when at least one of the right side and underside is included in the position of a reference pixel used for generation of the prediction image, and a secondary orthogonal transformation unit 14c2 for selecting secondary orthogonal transformation processing to be applied among a prescribed secondary orthogonal transformation group, according to the intra-prediction mode and the position of a reference pixel, and applying the selected secondary orthogonal transformation processing to a signal outputted from the orthogonal transformation unit 14c1.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to an encoding device, a decoding device, and a program.

H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)に代表される動画像(映像)符号化方式では、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の2種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。   In a moving picture (video) coding system represented by H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding), inter prediction using temporal correlation between frames and intra prediction using spatial correlation within a frame are used. After generating a residual signal by performing prediction while switching between types of predictions, a stream obtained by performing orthogonal transform processing, loop filter processing, and entropy coding processing is output.

HEVCにおけるイントラ予測では、Planar予測やDC予測や方向予測の計35種類のイントラ予測モードが用意されており、エンコーダで決定されたイントラ予測モードに従って、隣接する復号済み参照画素を用いてイントラ予測を行うように構成されている。以下、特に記載が無い場合には、「参照画素」という記載は、復号済み参照画素を示すものとする。   In intra prediction in HEVC, 35 types of intra prediction modes including Planar prediction, DC prediction, and direction prediction are prepared, and intra prediction is performed using adjacent decoded reference pixels according to the intra prediction mode determined by the encoder. Configured to do. Hereinafter, unless otherwise specified, the description “reference pixel” indicates a decoded reference pixel.

ここで、HEVCにおけるイントラ予測では、フレーム内で最も左上に位置する符号化対象ブロック(以下、「CU:Coding Unit」と呼ぶ)等、隣接する参照画素が存在しないCUでは、規定した値(10ビットの動画像であれば「512」)を埋める処理により、予測画像を生成する際に用いる参照画素を作り出すように構成されている。   Here, in intra prediction in HEVC, a specified value (10) for a CU that does not have an adjacent reference pixel, such as an encoding target block (hereinafter referred to as “CU: Coding Unit”) located at the upper left in a frame. In the case of a bit moving image, “512”) is embedded to create a reference pixel used when generating a predicted image.

また、従来のHEVCでは、符号化処理が、左上からラスタースキャン順に行われるために、参照画素が復号済みでない場合がある。このような場合には、最も近い復号済み参照画素を0次外挿した値を用いて予測画像を生成するように構成されている。   Further, in the conventional HEVC, since the encoding process is performed in the order of raster scan from the upper left, the reference pixel may not be decoded. In such a case, a predicted image is generated using a value obtained by extrapolating the nearest decoded reference pixel by zero order.

とりわけ、従来のHEVCにおけるイントラ予測では、ラスタースキャン順による符号化処理により、CUの左下側や右上側に位置する参照画素が復号済みでない場合が多く、このような場合に、復号済みでない参照画素が存在する方向からの方向予測を行うと予測精度が低下し、符号化効率が低減してしまうという問題点があった。   In particular, in conventional intra prediction in HEVC, reference pixels located on the lower left side or upper right side of a CU are often not decoded by encoding processing in raster scan order. In such a case, reference pixels that are not decoded are used. If direction prediction is performed from the direction in which the image exists, the prediction accuracy is lowered and the coding efficiency is reduced.

かかる問題点を解決するために、イントラ予測において、CU内に存在する複数の変換ブロック(以下、「TU:Transform Unit」と呼ぶ)に対する符号化処理順として、ラスタースキャン順(例えば、Z型)の他、U型やX型等の符号化順に自由度を持たせることによって予測精度の向上を図る技術が知られている(非特許文献1参照)。   In order to solve such a problem, in intra prediction, a raster scan order (for example, Z-type) is used as an encoding process order for a plurality of transform blocks (hereinafter referred to as “TU: Transform Unit”) existing in a CU. In addition, there is known a technique for improving the prediction accuracy by providing a degree of freedom in the encoding order such as U type and X type (see Non-Patent Document 1).

また、HEVCで用いられているイントラ予測は、空間的に隣接する上側又は左側の参照画素を利用した予測であり、参照画素に近い位置の予測画素の精度が高く、参照画素から遠い位置の予測画素の精度が低くなる傾向にある(図10参照)。   In addition, intra prediction used in HEVC is prediction using upper or left reference pixels that are spatially adjacent to each other, and the accuracy of a prediction pixel near the reference pixel is high, and the prediction is a position far from the reference pixel. Pixel accuracy tends to be low (see FIG. 10).

なお、本明細書の図において、イントラ予測モードの方向(予測方向)を示す矢印は、HEVC規格書における記載と同様に、イントラ予測の対象の画素から参照画素に向かうものとする(以下同様)。   In the drawings of the present specification, the arrow indicating the direction (prediction direction) of the intra prediction mode is assumed to be directed from the pixel subject to intra prediction to the reference pixel, as described in the HEVC standard (the same applies hereinafter). .

従来のHEVCでは、かかる性質を利用し、参照画素の位置する左側及び上側の方向から水平方向及び垂直方向に離散サイン変換(DST:Discrete Sine Transform)或いは離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)等の直交変換処理を適用し、残差信号のエントロピーを減少させている。   In the conventional HEVC, using such a property, a discrete sine transform (DST) or a discrete cosine transform (DCT) is performed from the left side and the upper side where the reference pixel is located in the horizontal direction and the vertical direction. The orthogonal transformation process is applied to reduce the entropy of the residual signal.

特に、図11に示すように、DSTのインパルス応答の形状は、その端点の一方が閉じており、その端点の他方が広がるような非対称な形状をしているため、図12に示すように、残差信号の信号強度に合わせてDSTを適用することで、エントロピーの減少を効果的に行うことができる。   In particular, as shown in FIG. 11, the shape of the impulse response of the DST has an asymmetric shape in which one of the end points is closed and the other of the end points is widened. By applying DST according to the signal strength of the residual signal, entropy can be effectively reduced.

ところで、非特許文献2には、従来のHEVCで適用する直交変換処理(DCTやDST)において、エントロピーが低減しにくい残差信号に対して、二次的な直交変換処理(以下、二次直交変換処理)を適用することにより、エントロピーを効率的に低減させる技術について開示されている。   By the way, Non-Patent Document 2 discloses a quadratic orthogonal transform process (hereinafter referred to as quadratic orthogonal transform) for a residual signal in which entropy is difficult to reduce in the orthogonal transform process (DCT or DST) applied in conventional HEVC. A technique for efficiently reducing entropy by applying a conversion process is disclosed.

具体的には、非特許文献2に記載されている技術では、イントラ予測により得られた残差信号に対して、従来の直交変換処理を適用した後、得られた直交変換係数を小さいブロックに分割し、ブロックごとに二次直交変換処理を適用するように構成されている。   Specifically, in the technique described in Non-Patent Document 2, after applying a conventional orthogonal transform process to a residual signal obtained by intra prediction, the obtained orthogonal transform coefficient is reduced to a small block. The second orthogonal transform process is applied to each block.

ここで、符号化装置は、複数の種類の基底が用意されている二次直交変換処理群(二次直交変換処理のセット)の中から最適な二次直交変換処理を選択し、選択した二次直交変換処理を示すフラグ情報をストリームとして出力する(二次直交変換処理を適用しない方が最適である場合は二次直交変換処理を適用しないことを示すフラグ情報をストリームとして出力する)ように構成されている。   Here, the encoding apparatus selects an optimal quadrature orthogonal transform process from a quadratic orthogonal transform process group (set of quadratic orthogonal transform processes) in which a plurality of types of bases are prepared, and selects the selected second quadrature transform process. The flag information indicating the second orthogonal transform process is output as a stream (if the second orthogonal transform process is optimally applied, the flag information indicating that the second orthogonal transform process is not applied is output as a stream) It is configured.

また、非特許文献2に記載されている技術では、イントラ予測モードの方向によって、残差信号の特徴及び直交変換係数の特徴が異なることから、イントラ予測モードに応じて選択可能な二次直交変換処理群を切り替えるように構成されている。   Further, in the technique described in Non-Patent Document 2, since the characteristics of the residual signal and the characteristics of the orthogonal transform coefficient differ depending on the direction of the intra prediction mode, the quadratic orthogonal transform that can be selected according to the intra prediction mode. The processing group is configured to be switched.

この結果、イントラ予測モードごとに規定されている二次直交変換処理群の中から最適な二次直交変換処理を選択可能となり、どの二次直交変換処理を用いたかを示すフラグに必要な情報量を低減することを可能としている。   As a result, it is possible to select the optimal quadrature orthogonal transform process from the quadrature orthogonal transform process group defined for each intra prediction mode, and the amount of information necessary for the flag indicating which quadrature orthogonal transform process is used Can be reduced.

望月等、「平均値座標に基づいた適用イントラ予測方式」、情報処理学会研究報告、vol、2012-AVM-77、No.12Mochizuki et al., “Applied Intra Prediction Method Based on Average Coordinates”, Information Processing Society of Japan, Vol. 2012-AVM-77, No. 12 X.Zhao、J.Chen、M.Karczewicz、「Mode-dependent non-separable secondary transform」、ITU-T SG16/Q6 Doc. COM16-C1044、2015年10月X.Zhao, J.Chen, M.Karkzewicz, “Mode-dependent non-separable secondary transform”, ITU-T SG16 / Q6 Doc. COM16-C1044, October 2015

しかしながら、非特許文献2に記載されている技術では、イントラ予測モードにおいて用いられる参照画素の位置を考慮することなく、イントラ予測モードに応じて、二次直交変換処理群の中から最適な二次直交変換処理を決定するように構成されている。   However, in the technique described in Non-Patent Document 2, an optimal secondary is selected from the quadrature orthogonal transform processing group according to the intra prediction mode without considering the position of the reference pixel used in the intra prediction mode. An orthogonal transform process is determined.

ここで、右側や下側の参照画素を用いたイントラ予測により得られる残差信号の特徴は、上側や左側の参照信号を用いたイントラ予測により得られる残差信号の特徴とは異なる。   Here, the characteristics of the residual signal obtained by intra prediction using the right and lower reference pixels are different from the characteristics of the residual signal obtained by intra prediction using the upper and left reference signals.

したがって、非特許文献2に記載されている技術では、右側や下側の参照画素を用いたイントラ予測が行われる場合に、イントラ予測モードのみで二次直交変換処理群を切り替えてしまうと、かえってエントロピーが増大し、符号化性能が低下する可能性があるという問題点があった。   Therefore, in the technique described in Non-Patent Document 2, when intra prediction using the right and lower reference pixels is performed, if the quadrature orthogonal transformation processing group is switched only in the intra prediction mode, There is a problem that entropy increases and coding performance may be reduced.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、イントラ予測において、エントロピーを効率的に低減させ、符号化性能を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an encoding device, a decoding device, and a program capable of efficiently reducing entropy and improving encoding performance in intra prediction. The purpose is to provide.

本発明の第1の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で直交変換処理を施すように構成されている直交変換部と、前記イントラ予測モードと前記参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、前記直交変換部から出力された信号に対して、選択した前記二次直交変換処理を施すように構成されている二次直交変換部とを具備することを要旨とする。   A first feature of the present invention is an encoding device configured to divide and encode an original image in frame units constituting a moving image into encoding target blocks, and uses an intra prediction mode. An intra prediction unit configured to generate a prediction image, and a residual signal configured to generate a residual signal based on a difference between the prediction image generated by the intra prediction unit and the original image When at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel used to generate the prediction image and the generation unit, the residual signal generated by the residual signal generation unit is at least in the horizontal direction and the vertical direction. An orthogonal transformation unit configured to perform an orthogonal transformation process after being inverted to one side, and a secondary quadrature defined in advance according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel. A quadrature orthogonal transform unit configured to select a quadrature orthogonal transform process to be applied from the transform group and to perform the selected quadrature orthogonal transform process on the signal output from the orthogonal transform unit. It is a summary to comprise.

本発明の第2の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、前記逆量子化部から出力された信号に対して、選択した前記二次逆直交変換処理を施すように構成されている二次逆直交変換部と、前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている逆直交変換部とを具備することを要旨とする。   A second feature of the present invention is a decoding apparatus configured to divide a frame-unit original image constituting a moving image into decoding target blocks and decode the predicted image using an intra prediction mode. An intra prediction unit configured to generate an inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient, the intra prediction mode, and the predicted image The secondary inverse orthogonal transform processing to be applied is selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transforms according to the position of the reference pixel used to generate the signal, and the signal output from the inverse quantization unit is selected. On the other hand, when the selected second-order inverse orthogonal transform unit is configured to perform the second-order inverse orthogonal transform process, and the reference pixel includes at least one of the right side and the lower side, the second order Output from inverse orthogonal transform unit Signals and horizontal and spirit by including an inverse orthogonal transform unit is configured to perform an inverse orthogonal transformation process on that reverses at least one of the vertical direction.

本発明の第3の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で直交変換処理を施すように構成されている直交変換部と、前記イントラ予測モードと前記参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、前記直交変換部から出力された信号に対して、選択した前記二次直交変換処理を施すように構成されている二次直交変換部とを具備することを要旨とする。   A third feature of the present invention is an encoding device configured to divide and encode an original image in frame units constituting a moving image into encoding target blocks, and uses an intra prediction mode. An intra prediction unit configured to generate a prediction image, and a residual signal configured to generate a residual signal based on a difference between the prediction image generated by the intra prediction unit and the original image When the position of the reference pixel used for generating the prediction image and the generation unit includes at least one of the right side and the lower side, the horizontal direction and vertical direction with respect to the residual signal generated by the residual signal generation unit In accordance with an orthogonal transform unit configured to perform an orthogonal transform process after inverting at least one base in a direction, the intra prediction mode, and the position of the reference pixel are specified in advance. A quadrature orthogonal transformation process to be applied is selected from the second quadrature transformation group, and the selected quadrature orthogonal transformation process is performed on the signal output from the orthogonal transformation unit. The gist is to include a quadrature orthogonal transform unit.

本発明の第4の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、前記逆量子化部から出力された信号に対して、選択した前記二次逆直交変換処理を施すように構成されている二次逆直交変換部と、前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている逆直交変換部とを具備することを要旨とする。   A fourth feature of the present invention is a decoding apparatus configured to divide a frame-unit original image constituting a moving image into decoding target blocks and decode the prediction image using an intra prediction mode. An intra prediction unit configured to generate an inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient, the intra prediction mode, and the predicted image The secondary inverse orthogonal transform processing to be applied is selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transforms according to the position of the reference pixel used to generate the signal, and the signal output from the inverse quantization unit is selected. On the other hand, when the selected second-order inverse orthogonal transform unit is configured to perform the second-order inverse orthogonal transform process, and the reference pixel includes at least one of the right side and the lower side, the second order Output from inverse orthogonal transform unit Relative signal, and summarized in that comprises an inverse orthogonal transform unit is configured to perform an inverse orthogonal transformation process on that reverses at least one of the base of the horizontal and vertical directions.

本発明の第5の特徴は、コンピュータを、上述の第1及び第3の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。   The gist of the fifth feature of the present invention is that it is a program for causing a computer to function as the encoding device described in the first and third features described above.

本発明の第6の特徴は、コンピュータを、上述の第2及び第4の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。   The gist of the sixth feature of the present invention is that it is a program for causing a computer to function as the decoding device described in the second and fourth features described above.

本発明によれば、イントラ予測において、エントロピーを効率的に低減させ、符号化性能を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an encoding device, a decoding device, and a program that can efficiently reduce entropy and improve encoding performance in intra prediction.

図1は、第1の実施形態に係る符号化装置1の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る符号化装置1の直交変換・量子化部14cの機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the orthogonal transform / quantization unit 14c of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態において用いられるイントラ予測モードの方向の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of directions of intra prediction modes used in the first embodiment. 図4は、第1の実施形態における予測画像の生成方法の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a predicted image generation method according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態における予測画像の生成方法の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a predicted image generation method according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る符号化装置1の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the encoding apparatus 1 according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る復号装置3の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る復号装置3の逆量子化・逆変換部33bの機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the inverse quantization / inverse transform unit 33b of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図9は、第1の実施形態に係る復号装置3の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図10は、従来技術について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the related art. 図11は、従来技術について説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the prior art. 図12は、従来技術について説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the prior art.

(第1の実施形態)
以下、図1〜図9を参照して、本発明の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

ここで、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、HEVC等の動画像符号化方式におけるイントラ予測に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、イントラ予測を行う動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。   Here, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to support intra prediction in a moving image encoding scheme such as HEVC. Note that the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to be compatible with any video encoding scheme as long as the video encoding scheme performs intra prediction.

本実施形態に係る符号化装置1は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をCUに分割して符号化するように構成されている。また、本実施形態に係る符号化装置1は、CUを複数のTUに分割することができるように構成されていてもよい。以下、本実施形態では、CUを複数のTUに分割するケースを例に挙げて説明するが、本発明は、CUを複数のTUに分割しない場合であって、当該CUの参照画素の位置が下側や右側を含むケースにも適用可能である。   The encoding apparatus 1 according to the present embodiment is configured to divide and encode a frame-unit original image constituting a moving image into CUs. Also, the encoding device 1 according to the present embodiment may be configured to be able to divide a CU into a plurality of TUs. Hereinafter, in the present embodiment, a case where a CU is divided into a plurality of TUs will be described as an example. However, the present invention is a case where a CU is not divided into a plurality of TUs, and the position of the reference pixel of the CU is It can be applied to cases including the lower side and the right side.

なお、本実施形態では、フレーム内で最も左上に位置するCU等、隣接する復号済み参照画素が存在しない符号化対象のCUでは、規定した値(10ビットの動画像であれば「512」)を埋める処理により、予測画像を生成する際に用いる参照画素を作り出すように構成されているため、符号化対象のCUの左側に隣接する画素について全て参照画素とすることができるものとする。   In the present embodiment, a specified value (“512” for a 10-bit moving image) is used for an encoding target CU that does not have an adjacent decoded reference pixel, such as the CU positioned at the upper left in the frame. Since the reference pixels used when generating the predicted image are created by the process of filling in, the pixels adjacent to the left side of the CU to be encoded can be set as reference pixels.

図1に示すように、本実施形態に係る符号化装置1は、イントラ予測モード決定部11と、TU分割決定部12と、符号化順制御部13と、逐次局部復号画像生成部14と、メモリ15と、エントロピー符号化部16とを具備している。   As illustrated in FIG. 1, the encoding device 1 according to the present embodiment includes an intra prediction mode determination unit 11, a TU partition determination unit 12, a coding order control unit 13, a sequential local decoded image generation unit 14, A memory 15 and an entropy encoding unit 16 are provided.

イントラ予測モード決定部11は、CUに適用する最適なイントラ予測モードを決定するように構成されている。   The intra prediction mode determination unit 11 is configured to determine an optimal intra prediction mode to be applied to the CU.

TU分割決定部12は、CUを複数のTUに分割するか否かについて決定するように構成されている。なお、本実施形態では、CUを複数のTUに分割する方法として、4分割のケースを例に挙げて説明しているが、CUを複数のTUに分割する際の分割数や分割形状については、かかるケースに制限されるものではない。   The TU partition determination unit 12 is configured to determine whether to divide a CU into a plurality of TUs. In this embodiment, as a method of dividing a CU into a plurality of TUs, a case of four divisions is described as an example. However, regarding the number of divisions and division shapes when a CU is divided into a plurality of TUs. However, it is not limited to such a case.

符号化順制御部13は、イントラ予測モード(例えば、イントラ予測モードの方向)に基づいてCU内のTUの符号化順を決定するように構成されている。   The encoding order control unit 13 is configured to determine the encoding order of the TUs in the CU based on the intra prediction mode (for example, the direction of the intra prediction mode).

例えば、符号化順制御部13は、TU分割決定部12によってCUを複数のTUに分割することが決定された場合に、イントラ予測モード決定部11によって決定されたイントラ予測モードの方向が左下から右上に向かう方向である場合(すなわち、左下から右上に向かって方向予測が行われる場合)に、CU内のTUの符号化順として、従来のラスタースキャン順でなく、CU内の左下のTU→CU内の右下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右上のTUという符号化順、或いは、CU内の左下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右下のTU→CU内の右上のTUという符号化順のうち、予め規定した符号化順を採用するように構成されていてもよい。   For example, when the TU partition determination unit 12 determines to divide a CU into a plurality of TUs, the coding order control unit 13 determines the direction of the intra prediction mode determined by the intra prediction mode determination unit 11 from the lower left. When the direction is toward the upper right (that is, when direction prediction is performed from the lower left toward the upper right), the encoding order of the TU in the CU is not the conventional raster scan order, but the lower left TU in the CU → Lower right TU in CU → Upper left TU in CU → Upper right TU in CU, or Lower left TU in CU → Upper left TU in CU → Lower right TU in CU → Of the encoding order of the upper right TU in the CU, a predetermined encoding order may be adopted.

逐次局部復号画像生成部14は、符号化順制御部13によって決定された符号化順及びCUのTUへの分割方法に基づいて局部復号画像(TUごとの復号画像)を生成するように構成されている。   The sequential local decoded image generation unit 14 is configured to generate a local decoded image (decoded image for each TU) based on the encoding order determined by the encoding order control unit 13 and the method of dividing the CU into TUs. ing.

具体的には、逐次局部復号画像生成部14は、TU分割決定部12によってCUを複数のTUに分割することが決定された場合に、符号化順制御部13により決定された符号化順に従って、逐次、局部復号画像を生成するように構成されている。   Specifically, the sequential local decoded image generation unit 14 follows the encoding order determined by the encoding order control unit 13 when the TU division determination unit 12 determines to divide a CU into a plurality of TUs. The local decoded image is generated sequentially.

図1に示すように、逐次局部復号画像生成部14は、イントラ予測部14aと、残差信号生成部14bと、直交変換・量子化部14cと、逆量子化部・逆直交変換部14dと、局部復号画像生成部14eとを具備している。   As shown in FIG. 1, the sequential local decoded image generation unit 14 includes an intra prediction unit 14a, a residual signal generation unit 14b, an orthogonal transform / quantization unit 14c, an inverse quantization unit / inverse orthogonal transform unit 14d, And a local decoded image generation unit 14e.

イントラ予測部14aは、イントラ予測モード決定部11により決定されたイントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されている。すなわち、イントラ予測部14aは、かかるイントラ予測モードに応じて予測画像を生成する際に用いる参照画素の位置を決定し、かかる参照画素を用いて予測画像を生成するように構成されている。   The intra prediction unit 14a is configured to generate a prediction image using the intra prediction mode determined by the intra prediction mode determination unit 11. That is, the intra prediction unit 14a is configured to determine the position of a reference pixel used when generating a predicted image according to the intra prediction mode, and generate the predicted image using the reference pixel.

さらに、イントラ予測部14aは、符号化順制御部13によって決定された符号化順で、予測画像を生成するように構成されていてもよい。   Furthermore, the intra prediction unit 14a may be configured to generate a prediction image in the encoding order determined by the encoding order control unit 13.

残差信号生成部14bは、イントラ予測部14aによって生成された予測画像と原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている。   The residual signal generation unit 14b is configured to generate a residual signal based on the difference between the predicted image generated by the intra prediction unit 14a and the original image.

直交変換・量子化部14cは、残差信号生成部14bによって生成された残差信号に対して直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。   The orthogonal transform / quantization unit 14c is configured to perform orthogonal transform processing and quantization processing on the residual signal generated by the residual signal generation unit 14b to generate a quantized transform coefficient. .

図2に示すように、直交変換・量子化部14cは、直交変換部14c1と、二次直交変換部14c2と、量子化部14c3とを具備している。   As shown in FIG. 2, the orthogonal transform / quantization unit 14c includes an orthogonal transform unit 14c1, a secondary orthogonal transform unit 14c2, and a quantization unit 14c3.

直交変換部14c1は、残差信号生成部14bによって生成された残差信号に対して直交変換処理を施すように構成されている。   The orthogonal transform unit 14c1 is configured to perform orthogonal transform processing on the residual signal generated by the residual signal generation unit 14b.

具体的には、直交変換部14c1は、予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合(右側及び下側の少なくとも一方に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号生成部14bによって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で直交変換処理を施すことによって直交変換係数を得るように構成されている。   Specifically, the orthogonal transform unit 14c1 performs prediction using a reference pixel adjacent to at least one of the right side and the lower side when at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel used for generating the predicted image. When generating an image), the residual signal generated by the residual signal generator 14b is inverted in at least one of the horizontal direction and the vertical direction, and then subjected to orthogonal transformation processing to obtain an orthogonal transformation coefficient. It is configured.

例えば、直交変換部14c1は、参照画素の位置に下側が含まれる場合(下側に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号を垂直方向に反転させた上で前記直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   For example, when the lower side is included in the position of the reference pixel (when the predicted image is generated using the reference pixel adjacent to the lower side), the orthogonal transform unit 14c1 reverses the residual signal in the vertical direction. The orthogonal transform processing may be performed.

或いは、直交変換部14c1は、参照画素の位置に右側が含まれる場合(右側に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号を水平方向に反転させた上で直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel (when the prediction image is generated using the reference pixel adjacent to the right side), the orthogonal transform unit 14c1 performs orthogonality after inverting the residual signal in the horizontal direction. You may be comprised so that a conversion process may be performed.

二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードと参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、直交変換部14c1から出力された信号(直交変換係数)に対して、選択した二次直交変換処理を施すように構成されている。   The quadrature orthogonal transform unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transform process to be applied from a predetermined quadrature orthogonal transform group according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel, and the orthogonal transform unit 14c1 The output signal (orthogonal transform coefficient) is configured to perform selected secondary orthogonal transform processing.

図3に、本実施形態において用いられるイントラ予測モードの一例について示す。図3に示すように、本実施形態では、イントラ予測モード2〜9は、カテゴリAに分類され、イントラ予測モード10〜26は、カテゴリBに分類され、イントラ予測モード27〜34は、カテゴリCに分類されるものとする。   FIG. 3 shows an example of the intra prediction mode used in this embodiment. As shown in FIG. 3, in this embodiment, intra prediction modes 2 to 9 are classified into category A, intra prediction modes 10 to 26 are classified into category B, and intra prediction modes 27 to 34 are classified into category C. Shall be classified.

なお、本実施形態では、図3に示すHEVCにおけるイントラ予測モードを用いる例について説明するが、本発明は、他のイントラ予測モードが用いられる例に対しても適用可能である。   In addition, although this embodiment demonstrates the example using the intra prediction mode in HEVC shown in FIG. 3, this invention is applicable also to the example where other intra prediction modes are used.

ここで、二次直交変換処理は、残差信号に対して直交変換処理を適用することで得られる直交変換係数に対し、さらにエントロピーを低減させるために適用する変換処理である。   Here, the quadratic orthogonal transform process is a transform process applied to further reduce entropy for the orthogonal transform coefficients obtained by applying the orthogonal transform process to the residual signal.

なお、残差信号のエネルギー分布は、イントラ予測に用いる参照画素からの距離に統計的に比例する。このため、左側に位置する参照画素のみを用いるイントラ予測モードと、左側及び上側に位置する参照画素を用いるイントラ予測モードでは、残差信号のエネルギー分布は異なる。また、これらの残差信号に対して直交変換処理を適用して得られる直交変換係数のエネルギー分布も、イントラ予測モードに応じて異なる。   The energy distribution of the residual signal is statistically proportional to the distance from the reference pixel used for intra prediction. For this reason, the energy distribution of the residual signal is different between the intra prediction mode using only the reference pixels located on the left side and the intra prediction mode using the reference pixels located on the left side and the upper side. Further, the energy distribution of orthogonal transform coefficients obtained by applying orthogonal transform processing to these residual signals also differs depending on the intra prediction mode.

したがって、非特許文献2に記載されている技術は、直交変換係数のエネルギーの偏りとイントラ予測モードの方向との相関性を利用して、イントラ予測モードの方向に応じて選択可能な二次直交変換処理群を切り替えるように構成されている。   Therefore, the technique described in Non-Patent Document 2 uses a quadrature orthogonality that can be selected according to the direction of the intra prediction mode using the correlation between the energy bias of the orthogonal transform coefficient and the direction of the intra prediction mode. The conversion processing group is configured to be switched.

図4(a)及び図4(b)に、残差信号のエネルギー分布の例として、HEVCにおけるイントラ予測モード2(左側に位置する参照画素のみを用いるイントラ予測モード)及びイントラ予測モード18(左側及び上側に位置する参照画素を用いるイントラ予測モード)における残差信号のエネルギー分布の違いを示す。   4 (a) and 4 (b), as an example of the energy distribution of the residual signal, intra prediction mode 2 in HEVC (intra prediction mode using only reference pixels located on the left side) and intra prediction mode 18 (left side). And the difference in energy distribution of the residual signal in the intra prediction mode using the reference pixel located on the upper side).

しかしながら、図5のように、左側及び下側に位置する参照画素を用いてイントラ予測モード2の方向予測を行う場合には、左側に位置する参照画素のみを用いてイントラ予測モード2の方向予測を行う場合と比べて、参照画素の位置が異なることで、残差信号のエネルギー分布も異なる。   However, as shown in FIG. 5, when performing intra prediction mode 2 direction prediction using reference pixels located on the left and lower sides, intra prediction mode 2 direction prediction using only reference pixels located on the left side. Compared with the case of performing the reference, the energy distribution of the residual signal is also different because the position of the reference pixel is different.

左側及び下側に位置する参照画素を用いたイントラ予測モード2の方向予測による残差信号のエネルギー分布(図5参照)は、図4(b)に示す左側及び上側に位置する参照画素を用いたイントラ予測モード18の方向予測による残差信号を垂直方向に反転したものと同様のエネルギー分布となる。   The energy distribution of the residual signal by the direction prediction in the intra prediction mode 2 using the reference pixels located on the left side and the lower side (see FIG. 5) uses the reference pixels located on the left side and the upper side shown in FIG. The energy distribution is the same as that obtained by inverting the residual signal obtained by the direction prediction in the intra prediction mode 18 in the vertical direction.

すなわち、イントラ予測モード2の方向予測を行う際に、参照画素の位置として左側及び下側が含まれる場合であって残差信号を垂直方向に反転させた上で直交変換処理を適用した場合に得られる直交変換係数のエネルギー分布は、イントラ予測モード18の方向予測を行う際に、参照画素の位置として左側及び上側が含まれる場合であって残差信号を水平方向及び垂直方向に反転させることなく直交変換処理を適用した場合に得られる直交変換係数のエネルギー分布と同様となる(図4(b)及び図5参照)。   That is, when the direction prediction in the intra prediction mode 2 is performed, the left and lower sides are included as the positions of the reference pixels, and obtained when the residual signal is inverted in the vertical direction and the orthogonal transformation process is applied. The energy distribution of the orthogonal transform coefficient is the case where the left and upper sides are included as the position of the reference pixel when performing the direction prediction in the intra prediction mode 18, and the residual signal is not inverted in the horizontal direction and the vertical direction. This is the same as the energy distribution of the orthogonal transform coefficient obtained when the orthogonal transform process is applied (see FIGS. 4B and 5).

イントラ予測モード2の方向予測による残差信号に対する直交変換処理により得られる直交変換係数のエネルギー分布は、イントラ予測に用いる参照画素の位置により異なるため、イントラ予測モードのみに基づいて、適用可能な二次直交変換処理群を決定することで、エントロピーが増大して符号化性能が低下してしまう恐れがある。   Since the energy distribution of the orthogonal transform coefficient obtained by the orthogonal transform process on the residual signal by the direction prediction in the intra prediction mode 2 is different depending on the position of the reference pixel used for the intra prediction, it can be applied based only on the intra prediction mode. By determining the second orthogonal transform processing group, entropy may increase and coding performance may be degraded.

したがって、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードの方向ではなく、参照画素の位置に応じてイントラ予測モードの方向を垂直及び水平方向の少なくとも一方に反転した方向に応じて予め規定される二次直交変換処理群を用いるように構成されている。   Therefore, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 does not specify the direction of the intra prediction mode, but the second order specified in advance according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is inverted to at least one of the vertical and horizontal directions according to the position of the reference pixel. The second orthogonal transform processing group is used.

すなわち、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリBに属している場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category B, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 applies a quadrature orthogonal transform process to be applied from a group of secondary orthogonal transforms defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. May be selected.

例えば、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードが18である場合、イントラ予測モード18の方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 18, the quadrature orthogonal transformation unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transformation process to be applied from a group of secondary orthogonal transformations that are defined in advance according to the direction of the intra prediction mode 18. It may be configured to.

或いは、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. It may be configured to select a quadrature orthogonal transformation process to be applied from among the secondary quadrature transformation groups.

例えば、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モード2の方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 is preliminarily defined according to the direction of the intra prediction mode 2. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected from the secondary orthogonal transformation group.

或いは、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is not included as the position of the reference pixel, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. It may be configured to select a quadrature orthogonal transformation process to be applied from among the secondary quadrature transformation groups.

例えば、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モード34の方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is not included as the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 is preliminarily defined according to the direction of the intra prediction mode 34. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected from the secondary orthogonal transformation group.

また、二次直交変換部14c2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Further, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transform group that is defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction when the position of the reference pixel includes the lower side. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected.

ここで、「イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転する」とは、図3の例では、イントラ予測モード2〜9の方向とイントラ予測モード18〜11の方向との間でそれぞれ変換することを意味する、すなわち、イントラ予測モード10の方向を基準にして各イントラ予測モードの方向を線対称な位置関係にあるイントラ予測モードの方向に変換することを意味する。   Here, “invert the direction of the intra prediction mode in the vertical direction” means to convert between the directions of the intra prediction modes 2 to 9 and the directions of the intra prediction modes 18 to 11 in the example of FIG. 3. That is, it means that the direction of each intra prediction mode is converted to the direction of the intra prediction mode having a line-symmetric positional relationship with respect to the direction of the intra prediction mode 10.

すなわち、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is included as the position of the reference pixel, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 reverses the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. The second-order orthogonal transform processing to be applied may be selected from a group of second-order orthogonal transforms defined in advance.

例えば、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モード2の方向を垂直方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is included as the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 reverses the direction of the intra prediction mode 2 to the vertical direction (intra You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process applied may be selected from the secondary orthogonal transformation group prescribed | regulated previously according to the direction of the prediction mode 18).

或いは、二次直交変換部14c2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transform group that is defined in advance according to the direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected.

ここで、「イントラ予測モードの方向を水平方向に反転する」とは、図3の例では、イントラ予測モード18〜25の方向とイントラ予測モード34〜27の方向との間でそれぞれ変換することを意味する、すなわち、イントラ予測モード26の方向を基準にして各イントラ予測モードの方向を線対称な位置関係にあるイントラ予測モードの方向に変換することを意味する。   Here, “invert the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction” means to convert between the directions of the intra prediction modes 18 to 25 and the directions of the intra prediction modes 34 to 27 in the example of FIG. That is, it means that the direction of each intra prediction mode is converted to the direction of the intra prediction mode having a line-symmetric positional relationship with respect to the direction of the intra prediction mode 26.

すなわち、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is included as the position of the reference pixel, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 reverses the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. The second-order orthogonal transform processing to be applied may be selected from a group of second-order orthogonal transforms defined in advance.

例えば、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モード34の方向を水平方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is included as the position of the reference pixel, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 reverses the direction of the intra prediction mode 34 in the horizontal direction (intra You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process applied may be selected from the secondary orthogonal transformation group prescribed | regulated previously according to the direction of the prediction mode 18).

量子化部14c3は、二次直交変換部14c2から出力された信号に対して量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。   The quantization unit 14c3 is configured to perform a quantization process on the signal output from the quadrature orthogonal transform unit 14c2 and generate a quantized transform coefficient.

逆量子化部・逆直交変換部14dは、直交変換・量子化部14cによって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理、二次逆直交変換及び逆直交変換処理を施して残差信号を生成するように構成されている。   The inverse quantization unit / inverse orthogonal transformation unit 14d performs inverse quantization processing, secondary inverse orthogonal transformation, and inverse orthogonal transformation processing again on the quantized transform coefficient generated by the orthogonal transformation / quantization unit 14c. And a residual signal is generated.

局部復号画像生成部14eは、逆量子化部・逆直交変換部14dによって生成された残差信号に対してイントラ予測部14aによって生成された予測画像を加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。   The local decoded image generation unit 14e generates a local decoded image by adding the prediction image generated by the intra prediction unit 14a to the residual signal generated by the inverse quantization unit / inverse orthogonal transformation unit 14d. It is configured.

メモリ15は、逐次局部復号画像生成部14によって生成された局部復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。   The memory 15 is configured to hold the local decoded image generated by the sequential local decoded image generation unit 14 so that it can be used as a reference image.

エントロピー符号化部16は、イントラ予測モード決定部11によって決定されたイントラ予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。   The entropy encoding unit 16 is configured to perform entropy encoding processing on flag information including the intra prediction mode determined by the intra prediction mode determination unit 11 and the quantized transform coefficient, and output the stream. Yes.

図6に、本実施形態に係る符号化装置1の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。   FIG. 6 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the encoding apparatus 1 according to the present embodiment.

図6に示すように、ステップS101において、符号化装置1は、決定したイントラ予測モードに応じて予測画像を生成する際に用いる参照画素の位置を決定し、かかる参照画素を用いて予測画像を生成する。   As illustrated in FIG. 6, in step S101, the encoding device 1 determines the position of a reference pixel used when generating a predicted image according to the determined intra prediction mode, and uses the reference pixel to determine the predicted image. Generate.

ステップS102において、符号化装置1は、予測画像と原画像との差分により残差信号を生成する。   In step S102, the encoding apparatus 1 generates a residual signal based on the difference between the predicted image and the original image.

ステップS103において、符号化装置1は、予測画像の生成に用いた参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれていた場合に、残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で直交変換処理を施す。   In step S103, the encoding device 1 sets the residual signal in at least one of the horizontal direction and the vertical direction when at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel used to generate the predicted image. After inversion, orthogonal transformation processing is performed.

ステップS104において、符号化装置1は、イントラ予測モードと参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、直交変換係数に対して、選択した二次直交変換処理を施す。   In step S104, the encoding apparatus 1 selects a quadrature orthogonal transform process to be applied from a predefined quadrature orthogonal transform group according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel, and performs orthogonal transform coefficients. Are subjected to the selected quadrature orthogonal transformation process.

ステップS105において、符号化装置1は、二次直交変換処理が施された信号に対して量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成する。   In step S105, the encoding device 1 performs a quantization process on the signal that has been subjected to the quadrature orthogonal transform process, and generates a quantized transform coefficient.

ステップS106において、符号化装置1は、イントラ予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力する。   In step S106, the encoding apparatus 1 performs entropy encoding processing on the flag information including the intra prediction mode and the like and the quantized transform coefficient, and outputs the stream.

また、本実施形態に係る復号装置3は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をCUに分割して復号するように構成されている。また、本実施形態に係る復号装置3は、本実施形態に係る符号化装置1と同様に、CUを複数のTUに分割することができるように構成されている。   In addition, the decoding device 3 according to the present embodiment is configured to decode a frame-unit original image constituting a moving image by dividing it into CUs. Also, the decoding device 3 according to the present embodiment is configured to be able to divide a CU into a plurality of TUs, similarly to the encoding device 1 according to the present embodiment.

図7に示すように、本実施形態に係る復号装置3は、エントロピー復号部31と、復号順制御部32と、逐次復号画像生成部33と、メモリ34とを具備している。   As illustrated in FIG. 7, the decoding device 3 according to the present embodiment includes an entropy decoding unit 31, a decoding order control unit 32, a sequentially decoded image generation unit 33, and a memory 34.

エントロピー復号部31は、符号化装置1から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化装置1から出力されたストリームから、変換係数やフラグ情報等を復号するように構成されている。ここで、変換係数は、符号化装置1によって、フレーム単位の原画像をCUに分割して符号化された信号として得られた量子化された変換係数である。   The entropy decoding unit 31 is configured to decode transform coefficients, flag information, and the like from the stream output from the encoding device 1 by performing entropy decoding processing on the stream output from the encoding device 1. ing. Here, the transform coefficient is a quantized transform coefficient obtained by the encoding apparatus 1 as a signal encoded by dividing an original image in frame units into CUs.

復号順制御部32は、イントラ予測モードに基づいてCU内のTUの復号順を決定するように構成されている。   The decoding order control unit 32 is configured to determine the decoding order of the TUs in the CU based on the intra prediction mode.

具体的には、復号順制御部32は、エントロピー復号部31によって出力されたTU分割が行われた否か(CUが複数のTUに分割されているか否か)について示すフラグ及びイントラ予測モードの方向に応じて、CU内のTUの復号順を決定するように構成されている。   Specifically, the decoding order control unit 32 includes a flag indicating whether the TU division output by the entropy decoding unit 31 has been performed (whether the CU is divided into a plurality of TUs) and the intra prediction mode. The decoding order of TUs in the CU is determined according to the direction.

例えば、復号順制御部32は、符号化順制御部13と同様に、CUが複数のTUに分割されている場合で、且つ、イントラ予測モードの方向が左下から右上に向かう方向である場合、CU内の左下のTU→CU内の右下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右上のTUという復号順、或いは、CU内の左下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右下のTU→CU内の右上のTUという復号順のうち、予め規定した復号順で、復号処理を行うように構成されていてもよい。   For example, the decoding order control unit 32, like the coding order control unit 13, is a case where the CU is divided into a plurality of TUs and the direction of the intra prediction mode is a direction from the lower left to the upper right. Decoding order of lower left TU in CU → lower right TU in CU → upper left TU in CU → upper right TU in CU, or lower left TU in CU → upper left TU in CU → in CU The decoding processing may be performed in a predetermined decoding order among the decoding order of the upper right TU → the upper right TU in the CU.

逐次復号画像生成部33は、復号順制御部32によって決定された復号順及びCUのTUへの分割方法に基づいて復号画像(TUごとの復号画像)を生成するように構成されている。   The sequential decoded image generation unit 33 is configured to generate a decoded image (decoded image for each TU) based on the decoding order determined by the decoding order control unit 32 and the method of dividing the CU into TUs.

具体的には、逐次復号画像生成部33は、CUが複数のTUに分割されている場合に、復号順制御部32によって決定された復号順に従って、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して、逐次、逆量子化処理や逆直交変換処理やイントラ予測を行うことによって、復号画像を生成するように構成されている。   Specifically, when the CU is divided into a plurality of TUs, the sequential decoded image generation unit 33 performs the quantization output from the entropy decoding unit 31 according to the decoding order determined by the decoding order control unit 32. The decoded image is generated by sequentially performing inverse quantization processing, inverse orthogonal transform processing, and intra prediction on the transform coefficients.

図7に示すように、逐次復号画像生成部33は、イントラ予測部33aと、逆量子化・逆変換部33bと、復号画像生成部33cとを具備している。   As shown in FIG. 7, the sequential decoded image generation unit 33 includes an intra prediction unit 33a, an inverse quantization / inverse transformation unit 33b, and a decoded image generation unit 33c.

イントラ予測部33aは、復号順制御部32によって決定した復号順に従って、エントロピー復号部31によって出力されたイントラ予測モードを用いて、予測画像を生成するように構成されていてもよい。   The intra prediction unit 33a may be configured to generate a prediction image using the intra prediction mode output by the entropy decoding unit 31 according to the decoding order determined by the decoding order control unit 32.

逆量子化・逆変換部33bは、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理(例えば、逆直交変換処理)を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。   The inverse quantization / inverse transform unit 33b performs an inverse quantization process and an inverse transform process (for example, an inverse orthogonal transform process) on the quantized transform coefficient output from the entropy decoding unit 31, thereby obtaining a residual. It is configured to generate a signal.

図8に示すように、逆量子化・逆変換部33bは、逆量子化部33b1と、二次逆直交変換部33b2と、逆直交変換部33b3とを具備している。   As shown in FIG. 8, the inverse quantization / inverse transform unit 33b includes an inverse quantization unit 33b1, a secondary inverse orthogonal transform unit 33b2, and an inverse orthogonal transform unit 33b3.

逆量子化部33b1は、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている。   The inverse quantization unit 33b1 is configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient output by the entropy decoding unit 31.

二次逆直交変換部33b2は、逆量子化部33b1から出力された信号(変換係数)に対して、二次逆直交変換処理を施すように構成されている。   The secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is configured to perform a secondary inverse orthogonal transform process on the signal (transform coefficient) output from the inverse quantization unit 33b1.

具体的には、二次逆直交変換部33b2は、二次直交変換部14c2と同様に、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、逆量子化部33b1から出力された信号に対して、選択した二次逆直交変換処理を施すように構成されている。   Specifically, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is preliminarily defined according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image, similarly to the secondary orthogonal transform unit 14c2. A secondary inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the inverse orthogonal transform group, and the selected secondary inverse orthogonal transform process is performed on the signal output from the inverse quantization unit 33b1.

すなわち、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリBに属している場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category B, the quadratic inverse orthogonal transform unit 33b2 applies the quadratic inverse applied from the secondary inverse orthogonal transform groups that are defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. You may be comprised so that an orthogonal transformation process may be selected.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが18である場合、イントラ予測モード18の方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 18, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 applies a secondary inverse orthogonal transform to be applied from a group of secondary inverse orthogonal transforms that are defined in advance according to the direction of the intra prediction mode 18. It may be configured to select a process.

或いは、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. A secondary inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from among the second order inverse orthogonal transform groups.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モード2の方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode 2. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from the secondary inverse orthogonal transformation group may be selected.

或いは、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is not included as the position of the reference pixel, the second-order inverse orthogonal transform unit 33b2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. The secondary inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from the group of secondary inverse orthogonal transforms.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モード34の方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is not included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is defined in advance according to the direction of the intra prediction mode 34. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from the secondary inverse orthogonal transformation group may be selected.

また、二次逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Further, the second-order inverse orthogonal transform unit 33b2 includes a second-order inverse-orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction when the position of the reference pixel includes the lower side. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from inside may be selected.

すなわち、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from the secondary inverse orthogonal transformation group prescribed | regulated previously according to a direction may be selected.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モード2の方向を垂直方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode 2 in the vertical direction ( A secondary inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transforms depending on the direction of the intra prediction mode 18).

或いは、二次逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the second-order inverse orthogonal transform unit 33b2 is a second-order inverse-orthogonal transform group defined in advance according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is reversed in the horizontal direction. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from inside may be selected.

すなわち、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   That is, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from the secondary inverse orthogonal transformation group prescribed | regulated previously according to a direction may be selected.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モード34の方向を水平方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is included as the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode 34 in the horizontal direction ( A secondary inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transforms depending on the direction of the intra prediction mode 18).

逆直交変換部33b3は、二次逆直交変換部33b2から出力された信号に対して逆直交変換処理を施すように構成されている。   The inverse orthogonal transform unit 33b3 is configured to perform an inverse orthogonal transform process on the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2.

具体的には、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている。   Specifically, the inverse orthogonal transform unit 33b3 outputs the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 at least in the horizontal direction and the vertical direction when at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel. It is configured to perform inverse orthogonal transform processing after being inverted to one side.

例えば、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号を垂直方向に反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   For example, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b3 performs the inverse orthogonal transform process after inverting the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 in the vertical direction. It may be configured.

或いは、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号を水平方向に反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b3 performs the inverse orthogonal transform process after inverting the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 in the horizontal direction. It may be configured.

復号画像生成部33cは、イントラ予測部33aによって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部33bによって生成された残差信号とを加えることで復号画像を生成するように構成されている。   The decoded image generation unit 33c is configured to generate a decoded image by adding the prediction image generated by the intra prediction unit 33a and the residual signal generated by the inverse quantization / inverse conversion unit 33b.

メモリ34は、逐次復号画像生成部33によって生成された復号画像を、イントラ予測及びインター予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。   The memory 34 is configured to hold the decoded image generated by the sequential decoded image generation unit 33 so that it can be used as a reference image for intra prediction and inter prediction.

図9に、本実施形態に係る復号装置3の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。   FIG. 9 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the decoding device 3 according to the present embodiment.

図9に示すように、ステップS201において、復号装置3は、イントラ予測モードを用いて、予測画像を生成する。   As illustrated in FIG. 9, in step S201, the decoding device 3 generates a prediction image using the intra prediction mode.

ステップS202において、復号装置3は、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施す。   In step S202, the decoding device 3 performs an inverse quantization process on the quantized transform coefficient.

ステップS203において、復号装置3は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、逆量子化処理が施された信号に対して、選択した二次逆直交変換処理を施す。   In step S <b> 203, the decoding device 3 applies a secondary inverse orthogonal transform process to be applied from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transforms according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used for generating the predicted image. And the selected second-order inverse orthogonal transform process is performed on the signal that has been subjected to the inverse quantization process.

ステップS204において、復号装置3は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、二次逆直交変換処理が施された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で逆直交変換処理を施す。   In step S204, when at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel, the decoding device 3 inverts the signal subjected to the secondary inverse orthogonal transformation process to at least one of the horizontal direction and the vertical direction. In addition, inverse orthogonal transformation processing is performed.

本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3によれば、イントラ予測により得られた残差信号に対して直交変換処理を施すことで得られる直交変換係数に対して、参照画素の位置に応じて異なる二次直交変換処理群を切り替えて用いることが可能となり、エントロピーを低減可能となり符号化効率が向上する。   According to the encoding apparatus 1 and the decoding apparatus 3 according to the present embodiment, the position of the reference pixel is set with respect to the orthogonal transform coefficient obtained by performing the orthogonal transform process on the residual signal obtained by the intra prediction. Accordingly, different quadrature orthogonal transform processing groups can be switched and used, entropy can be reduced, and coding efficiency is improved.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について、上述の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3との相違点に着目して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment described above.

本実施形態に係る符号化装置1において、直交変換部14c1は、予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、残差信号生成部14bによって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させる代わりに、残差信号生成部14bによって生成された残差信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で直交変換処理を施すように構成されている。   In the encoding device 1 according to the present embodiment, the orthogonal transform unit 14c1 is generated by the residual signal generation unit 14b when at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel used for generating the predicted image. Instead of inverting the residual signal in at least one of the horizontal direction and the vertical direction, the base of at least one of the horizontal direction and the vertical direction is inverted with respect to the residual signal generated by the residual signal generation unit 14b. An orthogonal transformation process is performed on the above.

例えば、直交変換部14c1は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、残差信号に対して垂直方向の基底を反転させた上で直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   For example, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the orthogonal transform unit 14c1 may be configured to perform the orthogonal transform process after inverting the base in the vertical direction with respect to the residual signal.

或いは、直交変換部14c1は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、残差信号に対して水平方向の基底を反転させた上で直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   Alternatively, the orthogonal transform unit 14c1 may be configured to perform orthogonal transform processing after reversing the horizontal base on the residual signal when the right side is included in the position of the reference pixel.

本実施形態に係る符号化装置1において、二次直交変換部14c2は、イントラ予測モードと参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、直交変換部14c1から出力された信号(直交変換係数)に対して、選択した二次直交変換処理を施すように構成されている。   In the encoding device 1 according to the present embodiment, the quadrature orthogonal transform unit 14c2 applies the quadrature quadrature applied from the predefined quadrature orthogonal transform group according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel. A transform process is selected, and the selected secondary orthogonal transform process is performed on the signal (orthogonal transform coefficient) output from the orthogonal transform unit 14c1.

例えば、二次直交変換部14c2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the reference pixel position includes the lower side, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transform group that is defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected.

或いは、二次直交変換部14c2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit 14c2 selects a quadrature orthogonal transform group that is defined in advance according to the direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. You may be comprised so that the secondary orthogonal transformation process to apply may be selected.

また、本実施形態に係る復号装置3において、二次逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、逆量子化部から出力された信号に対して、選択した二次逆直交変換処理を施すように構成されている。   Further, in the decoding device 3 according to the present embodiment, the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 performs a secondary inverse orthogonal transform that is defined in advance according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used for generating the predicted image. A secondary inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the group, and the selected secondary inverse orthogonal transform process is performed on the signal output from the inverse quantization unit.

例えば、二次逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   For example, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the second-order inverse orthogonal transform unit 33b2 includes a second-order inverse-orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from inside may be selected.

或いは、二次逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the second-order inverse orthogonal transform unit 33b2 is a second-order inverse-orthogonal transform group defined in advance according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is reversed in the horizontal direction. You may be comprised so that the secondary inverse orthogonal transformation process applied from inside may be selected.

本実施形態に係る復号装置3において、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させる代わりに、二次逆直交変換部33b2から出力された信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている。   In the decoding device 3 according to the present embodiment, the inverse orthogonal transform unit 33b3 outputs the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 in the horizontal direction when the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the lower side. Instead of inverting at least one in the vertical direction, the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2 is subjected to inverse orthogonal transform processing after inverting at least one base in the horizontal direction and the vertical direction. It is configured as follows.

例えば、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号に対して垂直方向の基底を反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   For example, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b3 performs the inverse orthogonal transform process after inverting the base in the vertical direction with respect to the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2. It may be configured to apply.

或いは、逆直交変換部33b3は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、二次逆直交変換部33b2から出力された信号に対して水平方向の基底を反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。   Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b3 performs the inverse orthogonal transform process after inverting the horizontal base with respect to the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit 33b2. It may be configured to apply.

(その他の実施形態)
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described by using the above-described embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of the disclosure in the embodiment limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置1及び復号装置3によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。   Further, although not particularly mentioned in the above-described embodiment, a program for causing a computer to execute each process performed by the above-described encoding device 1 and decoding device 3 may be provided. Such a program may be recorded on a computer-readable medium. If a computer readable medium is used, such a program can be installed in the computer. Here, the computer-readable medium on which such a program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.

或いは、上述の符号化装置1及び復号装置3内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。   Alternatively, a chip configured by a memory that stores a program for realizing at least a part of the functions in the encoding device 1 and the decoding device 3 and a processor that executes the program stored in the memory may be provided. Good.

1…符号化装置
11…イントラ予測モード決定部
12…TU分割決定部
13…符号化順制御部
14…逐次局部復号画像生成部
14a…イントラ予測部
14b…残差信号生成部
14c…直交変換・量子化部
14c1…直交変換部
14c2…二次直交変換部
14c3…量子化部
14d…逆量子化部・逆直交変換部
14e…局部復号画像生成部
15…メモリ
16…エントロピー符号化部
3…復号装置
31…エントロピー復号部
32…復号順制御部
33…逐次局部復号画像生成部
33a…イントラ予測部
33b…逆量子化・逆変換部
33b1…逆量子化部
33b2…二次逆直交変換部
33b3…逆直交変換部
33c…復号画像生成部
34…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coding apparatus 11 ... Intra prediction mode determination part 12 ... TU division | segmentation determination part 13 ... Coding order control part 14 ... Sequential local decoded image generation part 14a ... Intra prediction part 14b ... Residual signal generation part 14c ... Orthogonal transformation * Quantization unit 14c1 ... orthogonal transformation unit 14c2 ... secondary orthogonal transformation unit 14c3 ... quantization unit 14d ... inverse quantization unit / inverse orthogonal transformation unit 14e ... local decoded image generation unit 15 ... memory 16 ... entropy coding unit 3 ... decoding Device 31 ... Entropy decoding unit 32 ... Decoding order control unit 33 ... Sequential local decoded image generation unit 33a ... Intra prediction unit 33b ... Inverse quantization / inverse transform unit 33b1 ... Inverse quantization unit 33b2 ... Secondary inverse orthogonal transform unit 33b3 ... Inverse orthogonal transform unit 33c ... decoded image generation unit 34 ... memory

Claims (14)

動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、
イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、
前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、
前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で直交変換処理を施すように構成されている直交変換部と、
前記イントラ予測モードと前記参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、前記直交変換部から出力された信号に対して、選択した前記二次直交変換処理を施すように構成されている二次直交変換部とを具備することを特徴とする符号化装置。
An encoding device configured to divide and encode an original image of a frame unit constituting a moving image into encoding target blocks,
An intra prediction unit configured to generate a prediction image using the intra prediction mode;
A residual signal generation unit configured to generate a residual signal based on a difference between the predicted image generated by the intra prediction unit and the original image;
When the position of the reference pixel used for generating the predicted image includes at least one of the right side and the lower side, the residual signal generated by the residual signal generation unit is inverted in at least one of the horizontal direction and the vertical direction. And an orthogonal transform unit configured to perform an orthogonal transform process,
According to the intra-prediction mode and the position of the reference pixel, a secondary orthogonal transformation process to be applied is selected from predetermined secondary orthogonal transformation groups, and the signal output from the orthogonal transformation unit is selected. And a second-order orthogonal transform unit configured to perform the selected second-order orthogonal transform process.
前記直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記残差信号を垂直方向に反転させた上で前記直交変換処理を施すように構成されており、
前記二次直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次直交変換群の中から適用する前記二次直交変換処理を選択するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。
The orthogonal transform unit is configured to perform the orthogonal transform process after inverting the residual signal in the vertical direction when the lower side is included in the position of the reference pixel,
When the lower side is included in the position of the reference pixel, the second-order orthogonal transform unit includes a second-order orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the second-order orthogonal transform process to be applied is selected.
前記直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記残差信号を水平方向に反転させた上で前記直交変換処理を施すように構成されており、
前記二次直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次直交変換群の中から適用する前記二次直交変換処理を選択するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の符号化装置。
The orthogonal transform unit is configured to perform the orthogonal transform process after inverting the residual signal in the horizontal direction when the right side is included in the position of the reference pixel,
When the right side is included in the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit includes a second quadrature transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the second orthogonal transform process to be applied is selected.
動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、
イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、
量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、
前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、前記逆量子化部から出力された信号に対して、選択した前記二次逆直交変換処理を施すように構成されている二次逆直交変換部と、
前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている逆直交変換部とを具備することを特徴とする復号装置。
A decoding device configured to divide and decode an original image of a frame unit constituting a moving image into encoding target blocks,
An intra prediction unit configured to generate a prediction image using the intra prediction mode;
An inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient;
According to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image, a secondary inverse orthogonal transform process to be applied is selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transform groups, and the inverse quantum is selected. A second-order inverse orthogonal transform unit configured to perform the selected second-order inverse orthogonal transform process on the signal output from the conversion unit;
When the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the lower side, the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit is inverted in at least one of the horizontal direction and the vertical direction, and then the inverse orthogonal transform process is performed. A decoding apparatus comprising: an inverse orthogonal transform unit configured to perform
前記二次逆直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次逆直交変換群の中から適用する前記二次逆直交変換処理を選択するように構成されており、
前記逆直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号を垂直方向に反転させた上で前記逆直交変換処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の復号装置。
The secondary inverse orthogonal transform unit, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction The second-order inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the following:
The inverse orthogonal transform unit performs the inverse orthogonal transform process after inverting the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit in the vertical direction when the lower side is included in the position of the reference pixel. The decoding device according to claim 4, wherein the decoding device is configured.
前記二次逆直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次逆直交変換群の中から適用する前記二次逆直交変換処理を選択するように構成されており、
前記逆直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号を水平方向に反転させた上で前記逆直交変換処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の復号装置。
The secondary inverse orthogonal transform unit, when the right side is included in the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. The second-order inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the following:
The inverse orthogonal transform unit performs the inverse orthogonal transform process after inverting the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit in the horizontal direction when the right side is included in the position of the reference pixel. 6. The decoding device according to claim 4, wherein the decoding device is configured.
動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、
イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、
前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、
前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で直交変換処理を施すように構成されている直交変換部と、
前記イントラ予測モードと前記参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次直交変換群の中から適用する二次直交変換処理を選択し、前記直交変換部から出力された信号に対して、選択した前記二次直交変換処理を施すように構成されている二次直交変換部とを具備することを特徴とする符号化装置。
An encoding device configured to divide and encode an original image of a frame unit constituting a moving image into encoding target blocks,
An intra prediction unit configured to generate a prediction image using the intra prediction mode;
A residual signal generation unit configured to generate a residual signal based on a difference between the predicted image generated by the intra prediction unit and the original image;
When at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel used for generating the predicted image, at least one of the horizontal direction and the vertical direction with respect to the residual signal generated by the residual signal generation unit An orthogonal transform unit configured to perform an orthogonal transform process after inverting the base of
According to the intra-prediction mode and the position of the reference pixel, a secondary orthogonal transformation process to be applied is selected from predetermined secondary orthogonal transformation groups, and the signal output from the orthogonal transformation unit is selected. And a second-order orthogonal transform unit configured to perform the selected second-order orthogonal transform process.
前記直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記残差信号に対して前記垂直方向の基底を反転させた上で前記直交変換処理を施すように構成されており、
前記二次直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次直交変換群の中から適用する前記二次直交変換処理を選択するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の符号化装置。
The orthogonal transform unit is configured to perform the orthogonal transform process after inverting the base in the vertical direction with respect to the residual signal when the lower side is included in the position of the reference pixel,
When the lower side is included in the position of the reference pixel, the second-order orthogonal transform unit includes a second-order orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. The encoding apparatus according to claim 7, wherein the second orthogonal transform process to be applied is selected.
前記直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記残差信号に対して前記水平方向の基底を反転させた上で前記直交変換処理を施すように構成されており、
前記二次直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次直交変換群の中から適用する前記二次直交変換処理を選択するように構成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の符号化装置。
The orthogonal transform unit is configured to perform the orthogonal transform process after inverting the horizontal base with respect to the residual signal when the right side is included in the position of the reference pixel,
When the right side is included in the position of the reference pixel, the quadratic orthogonal transform unit includes a second quadrature transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. The encoding apparatus according to claim 7 or 8, wherein the encoding apparatus is configured to select the second-order orthogonal transform process to be applied from the following.
動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、
イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、
量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、
前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている二次逆直交変換群の中から適用する二次逆直交変換処理を選択し、前記逆量子化部から出力された信号に対して、選択した前記二次逆直交変換処理を施すように構成されている二次逆直交変換部と、
前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で逆直交変換処理を施すように構成されている逆直交変換部とを具備することを特徴とする復号装置。
A decoding device configured to divide and decode an original image of a frame unit constituting a moving image into encoding target blocks,
An intra prediction unit configured to generate a prediction image using the intra prediction mode;
An inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient;
According to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image, a secondary inverse orthogonal transform process to be applied is selected from a predetermined group of secondary inverse orthogonal transform groups, and the inverse quantum is selected. A second-order inverse orthogonal transform unit configured to perform the selected second-order inverse orthogonal transform process on the signal output from the conversion unit;
When at least one of the right side and the lower side is included in the position of the reference pixel, the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit is obtained by inverting at least one base in the horizontal direction and the vertical direction. And a reverse orthogonal transform unit configured to perform an inverse orthogonal transform process in 1.
前記二次逆直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次逆直交変換群の中から適用する前記二次逆直交変換処理を選択するように構成されており、
前記逆直交変換部は、前記参照画素の位置に下側が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号に対して前記垂直方向の基底を反転させた上で前記逆直交変換処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の復号装置。
The secondary inverse orthogonal transform unit, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the vertical direction The second-order inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the following:
The inverse orthogonal transform unit, when the lower side is included in the position of the reference pixel, inverts the base in the vertical direction with respect to the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit, and then performs the inverse orthogonal transform The decoding device according to claim 10, wherein the decoding device is configured to perform processing.
前記二次逆直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている前記二次逆直交変換群の中から適用する前記二次逆直交変換処理を選択するように構成されており、
前記逆直交変換部は、前記参照画素の位置に右側が含まれる場合に、前記二次逆直交変換部から出力された信号に対して前記水平方向の基底を反転させた上で前記逆直交変換処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の復号装置。
The secondary inverse orthogonal transform unit, when the right side is included in the position of the reference pixel, the secondary inverse orthogonal transform group defined in advance according to a direction obtained by inverting the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. The second-order inverse orthogonal transform process to be applied is selected from the following:
When the right side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit reverses the horizontal base with respect to the signal output from the secondary inverse orthogonal transform unit, and then performs the inverse orthogonal transform. The decoding device according to claim 10 or 11, wherein the decoding device is configured to perform processing.
コンピュータを、請求項1乃至3、7乃至9のいずれか一項に記載の符号化装置として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as an encoding apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3, 7 thru | or 9. コンピュータを、請求項4乃至6、10乃至12のいずれか一項に記載の復号装置として機能させるためのプログラム。   A program for causing a computer to function as the decoding device according to any one of claims 4 to 6, 10 to 12.
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