JP2019146216A - 符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のイントラ予測モードの候補を導出する手段を提供する。【解決手段】処理対象のユニットにおける複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、導出手段は、処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、処理対象のユニットの近傍のユニットであって第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを第３のイントラ予測モードとする。【選択図】図４

Description

本発明は、予測モードを表すモード値を符号化し、または復号化するための方法および装置に関する。本発明は、特に、より詳細には、開発中のＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ：高効率ビデオ符号化）規格におけるイントラモード符号化に関するものであるが、これに限らない。

ビデオアプリケーションは、絶えずより高い解像度へ向かって進んでいる。大量のビデオ素材がすでに、放送チャネル、ディジタルネットワーク、およびパッケージ化媒体上で、ディジタル形式で配信されており、より高い品質および解像度（例えば、より高い１フレーム当たりの画素数、より高いフレーム率、より高いビット深度、拡張された色域など）へ向けて絶えず進化している。この技術進化により、ＨＤＴＶ解像度およびデータ速度をエンドユーザまで経済的に伝達する際の困難にすでに直面している配信ネットワークに、より大きな圧力がかかる。したがって、さらなるデータ速度の増加は、ネットワークにさらなる圧力を加えることになる。この課題に対処するために、ＩＴＵ−ＴおよびＩＳＯ／ＭＰＥＧは、２０１０年１月に、ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）という名称の新しいビデオ符号化規格プロジェクトに着手することを決定した。

ＨＥＶＣコーデック設計は、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＳＶＣといった直近のいわゆるブロックベースのハイブリッド変換コーデックの設計と類似したものである。ビデオ圧縮アルゴリズム、例えば標準化団体のＩＴＵ、ＩＳＯおよびＳＭＰＴＥによって標準化されたアルゴリズムなどは、これらのビデオシーケンスと比べてサイズの縮小されたデータ・ビット・ストリームを生成するために画像の空間的冗長性および時間的冗長性を使用する。そのような圧縮は、ビデオシーケンスの伝送および／または記憶をより効率よくする。

提案されているＨＥＶＣ符号器におけるビデオ圧縮の際には、処理されている画像の各ブロックは「イントラ」予測子（いわゆる「イントラ」符号化モード）によって空間的に、または「インター」予測子（いわゆる「インター」符号化モード）によって時間的に予測される。各予測子は同じ画像または別の画像から与えられる画素のブロックであり、そこから差分ブロック（または「残余」）が導出される。イントラ符号化モードでは、現在のブロックに使用される予測子（イントラ予測子）は、現在の画像のすでに符号化された情報から構築された画素のブロックである。予測子ブロックの識別および残余の符号化によって、実際に符号化されるべき情報の量を低減させることが可能である。

符号化フレームは、時間的予測フレーム（Ｐフレームと呼ばれる１つの参照フレームから予測され、またはＢフレームと呼ばれる２つの参照フレームから予測される）と、非時間的予測フレーム（イントラフレームまたはＩフレームと呼ばれる）との２種類のものである。Ｉフレームでは、ブロックを符号化するのにイントラ予測だけが考慮される。ＰフレームおよびＢフレームでは、ブロックを符号化するのにイントラ予測およびインター予測が考慮される。

「イントラ」符号化が選択される場合、使用される「イントラ」予測子を記述するための情報項目が、対応する復号器に送られるべきビットストリームに挿入される前に符号化される。

現在のＨＥＶＣ設計、ならびに、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４といった以前の設計では、イントラ符号化は、図１Ａおよび図１Ｂに概略的に示すように、符号化（復号化）されるべきブロックの再構築された近傍サンプル１０１からイントラ予測ブロックを導出することを伴う。方向性または非方向性の複数の予測モードがサポートされる。ＨＥＶＣでは、サポートされるモードの数は、符号化ユニット（ＣＵ：ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ）のサイズに左右される。本出願の出願日現在で、ＨＥＶＣ仕様は依然として変更される可能性があるが、目下のところ、以下のサポートモードが企図されている。６４×６４ＣＵでは４モード、４×４ＣＵでは１８モード、他のサイズ（８×８から３２×３２）のＣＵでは３５モード。

ＣＵがイントラ符号化されるときには、その関連イントラ予測モードが符号化される必要がある。図１Ｂを参照すると、現在のＣＵ１０２を符号化するときに、イントラモード符号化は、すでに符号化されている２つの近傍ＣＵ、すなわち、上ＣＵ１０３および左ＣＵ１０４を利用する。

図２に、ＨＥＶＣで考慮されるイントラ予測モードを示す。イントラ予測モードは、モード予測値０で識別される平面予測モード、モード予測値３を有するＤＣモード、および異なる角度に対応する画像内の方向性構造を予測するための、モード予測値４から３４で識別されるいくつかの方向性予測モードを含む。また、水平予測モード２および垂直予測モード１も含まれる。

図３は、現在のＨＥＶＣ設計においてイントラモード符号化がどのようにして行われるか説明する際に使用するための流れ図である。第１のステップＳ２０１で、図１Ｂに示すように、近傍の上ＣＵ１０３および左ＣＵ１０４のイントラ予測モードが識別される。２つのＣＵは同じイントラ予測モードを共有している場合もあり、異なるイントラ予測モードを有する場合もある。したがってステップＳ２０１では、１つまたは２つの異なるイントラ予測モードを識別することができる。ステップＳ２０２で、識別されたイントラ予測モードから２つの「最確モード（ＭＰＭ：Ｍｏｓｔ Ｐｒｏｂａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）」が導出される。上ＣＵ１０３および左ＣＵ１０４の予測モードが異なる場合には、２つのＭＰＭ、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１が、それぞれ、上ＣＵの予測モードおよび左ＣＵの予測モードの最小値および最大値に設定される。上ＣＵ１０３および左ＣＵ１０４からの予測モードが等しい場合であって、これらの予測モードが平面予測モードに対応しない場合には、ＭＰＭ０は平面モードと等しく設定され、ＭＰＭ１は上ＣＵ予測モードまたは左ＣＵ予測モードの予測モードに設定される。上ＣＵ１０３および左ＣＵ１０４の予測モードがどちらも平面モードに対応する場合には、ＭＰＭ０は平面モードと等しく設定され、ＭＰＭ１はＤＣモードに設定される。よってＭＰＭ０およびＭＰＭ１は、それらの予測モード値に従って順序付けられ、より小さいモード値を有する予測モードをＭＰＭ０といい、より大きいモード値を有する予測モードをＭＰＭ１という。ステップＳ２０３で、現在の符号化ユニットの予測モードは次いで、２つのＭＰＭと比較される。現在の符号化ユニットの予測モードがＭＰＭ０またはＭＰＭ１と等しい場合には、ステップＳ２０４で、第１の符号化プロセス（プロセス１）が適用される。

この第１の符号化プロセスは、現在のブロックのモードがＭＰＭの一方と等しいことを知らせるフラグを符号化し、次いで、関与するＭＰＭのインデックス（ＭＰＭ０の場合は０、ＭＰＭ１の場合は１）を符号化することを伴う。

ステップＳ２０３で、現在のブロックの予測モードが２つのＭＰＭの一方と等しくないと判定される場合には、ステップＳ２０５で、第２の符号化プロセス（プロセス２）が適用される。

第１の符号化プロセスとは異なり、第２の符号化プロセスは、現在のブロックのモード値を符号化することを伴う。

統計的には、プロセス１がプロセス２よりも頻繁に使用される。統計的には、予測モードは、すべてのＭＰＭと異なるよりもＭＰＭの一方と等しい場合が多い。エントロピー符号化エンジンは、プロセス１でプロセス２よりも短い符号語を使用することによって、またはＭＰＭの一方とより高い確率で等しくなることを利用することによって上記の特性から利益を得る（ＣＡＢＡＣで使用される算術符号化は、この確率を効率よく利用して符号化を改善し、符号化コストを低減させる）。本発明は、以上の問題および要望のうちの１つもしくは複数に対処するために考案されたものである。予測モード情報を符号化するための方法の符号化効率を改善することが望ましい。

本発明は例えば以下の構成を有する。即ち、画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて符号化することが可能な符号化装置であって、処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す情報を符号化するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出手段を有し、１つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、前記導出手段は、前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである。

また、本発明は例えば以下の構成を有する。即ち、画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて復号することが可能な復号装置であって、処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを導出するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出手段を有し、１つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、前記導出手段は、前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである。

また、本発明の第１の態様によれば、イントラモード符号化プロセスによって現在の符号化ユニットに関連した予測モードを表すモード情報を符号化する方法、すなわち、符号化されるべき現在の符号化ユニットに関連した予測モードを表すモード値を符号化する方法が提供される。本方法は、現在の符号化ユニットの少なくとも２つの近傍符号化ユニットのそれぞれの予測モードから第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出するステップであって、第１の参照予測モードおよび第２の参照予測モードは相互に異なるものである第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出するステップと、符号化されるべき予測モード値を参照予測モード値のうちの１つもしくは複数と比較するステップと、符号化されるべきモード値に適用するために、上記比較に基づき、少なくとも第１の符号化プロセスおよび第２の符号化プロセスの中から符号化プロセスを選択するステップと、を含む。本方法は、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値から第３の参照予測モード値を導出するステップであって、第３の参照予測モードは上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値の各々と異なるものである第３の参照予測モード値を導出するステップをさらに含み、上記比較は、符号化されるべき予測モード値を、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値のうちの少なくとも１つと比較するステップを含む。

現在の符号化ブロックの予測モードとの比較のために２つではなく３つのＭＰＭを導出することにより、符号化効率が改善される。これは、現在の符号化ブロックの予測モードが、導出される最確モードのうちの１つに対応する確率の増加によるものである。これにより、現在の符号化ブロックの予測モードを符号化するのにより経済的な符号化プロセスが使用されることを可能になるため、全般的な符号化コストが低減される。

本発明の第２の態様によれば、現在の符号化ユニットに関連した予測モードを表すモード情報を符号化するための装置が提供される。本装置は、現在の符号化ユニットの少なくとも２つの近傍符号化ユニットのそれぞれの予測モードから第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出する導出手段であって、第１の参照予測モードおよび第２の参照予測モードは相互に異なるものである導出手段と、符号化されるべき予測モード値を参照予測モード値のうちの１つもしくは複数と比較する比較手段と、符号化されるべきモード値に適用するために、上記比較に基づき、少なくとも第１の符号化プロセスおよび第２の符号化プロセスの中から符号化プロセスを選択する選択手段と、を備える。導出手段は、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値から第３の参照予測モード値を導出するように動作し、第３の参照予測モードは上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値の各々と異なるものであり、上記比較手段は、符号化されるべき予測モード値を、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値のうちの少なくとも１つと比較するように動作する。

本発明第３の態様によれば、復号化されるべき現在の復号ユニットに関連した予測モードを表すモード値を復号化する方法が提供される。本方法は、現在の復号ユニットの少なくとも２つの近傍復号ユニットのそれぞれの予測モードから第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出するステップであって、第１の参照予測モードおよび第２の参照予測モードは相互に異なるものであるステップと、復号化されるべき予測モード値を参照予測モード値のうちの１つもしくは複数と比較するステップと、復号化されるべきモード値に適用するために、上記比較に基づき、少なくとも第１の復号化プロセスおよび第２の復号化プロセスの中から復号化プロセスを選択するステップと、を含む。本方法は、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値から第３の参照予測モード値を導出するステップであって、第３の参照予測モードは上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値の各々と異なるものであるステップをさらに含み、上記比較は、復号化されるべき予測モード値を、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値のうちの少なくとも１つと比較するステップを含む。

本発明の第４の態様によれば、復号化されるべき現在の復号ユニットに関連した予測モードを表すモード値を復号化するための装置が提供される。本装置は、現在の復号ユニットの少なくとも２つの近傍復号ユニットのそれぞれの予測モードから第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出する導出手段であって、第１の参照予測モードおよび第２の参照予測モードは相互に異なるものである導出手段と、符号化されるべき予測モード値を参照予測モード値のうちの１つもしくは複数と比較する比較手段と、復号化されるべきモード値に適用するために、上記比較に基づき、少なくとも第１の復号化プロセスおよび第２の復号化プロセスの中から復号化プロセスを選択する選択手段と、を備える。上記導出手段は、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値から第３の参照予測モード値を導出するように動作し、第３の参照予測モードは上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値の各々と異なるものであり、上記比較手段は、復号化されるべき予測モード値を、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値のうちの少なくとも１つと比較するように動作する。

本発明の別の態様によれば、現在の符号化ユニットに関連した予測モードの符号化または復号化のための参照予測モード値を導出する方法が提供される。本方法は、現在の符号化ユニットの少なくとも２つの近傍符号化ユニットのそれぞれの予測モードから第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値を導出するステップであって、第１の参照予測モードおよび第２の参照予測モードは相互に異なるものであるステップと、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値から第３の参照予測モード値を導出するステップであって、第３の参照予測モードは上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値の各々と異なるものであるステップと、を含み、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値は、符号化され、または復号化されるべき予測モード値との比較に使用できる。

一実施形態では、第３の参照予測モード値は、上記第１の参照予測モード値および上記第２の参照予測モード値のどちらも平面予測モードに対応しない場合に、平面予測モードに対応するモード値に設定される。

一実施形態では、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値の一方がＤＣ予測モードに対応し、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値の他方が平面予測モードに対応する場合に、別の予測モード値は定義済みの予測モード値に設定される。

一実施形態では、定義済みの予測モード値は、スライスまたは画像ヘッダで知らされる。

一実施形態では、定義済みの予測モード値は、例えば５未満の予測モード値といった小さい予測モード値を有する。

一実施形態では、定義済みの予測モード値は、水平予測モードまたは垂直予測モードに対応する。

一実施形態では、定義済みの予測モード値は、符号化される画像の内容に左右される。

一実施形態では、定義済みの予測モード値は、それぞれの予測モードの出現確率を表すモード確率に基づいて適正に導出され、上記モード確率は定期的に算出される。

一実施形態では、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値の一方が方向性予測モードに対応し、第１の参照予測モード値および第２の参照予測モード値の他方が平面予測モードに対応する場合に、第３の予測モード値は、関与する参照予測モード値の方向に対して上位の次の角度方向を有する予測モードに対応する予測モード値に設定される。

一実施形態では、少なくとも２つの近傍の符号化または復号化ユニットは、現在の符号化または復号化ユニットの、左近傍の符号化ユニット、または復号化ユニット、および上近傍の符号化または復号化ユニットを含む。

一実施形態では、第１の符号化または復号化プロセスは、符号化され、または復号化されるべきモード値と、第１の参照予測モード値、第２の参照予測モード値および第３の参照予測モード値のうちの少なくとも１つとの所定の関係を示す第１の情報を符号化し、または復号化するステップを含み、第２の符号化または復号化プロセスは、符号化され、または復号化されるべきモード値を表す第２の情報を符号化し、または復号化するステップを含む。

一実施形態では、第１の符号化または復号化プロセスは、符号化され、または復号化されるべきモード値が３つの参照予測モード値のうちの少なくとも１つと等しいときに選択され、第２の符号化または復号化プロセスは、符号化され、または復号化されるべきモード値が３つの参照予測モード値の各々と異なるときに選択される。

本発明による方法の少なくとも一部は、コンピュータにより実施されてよい。したがって、本発明は、完全にハードウェアによる実施形態、完全にソフトウェアによる実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはソフトウェア態様とハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形を取ってよく、本明細書ではこれらすべてを一般に「回路」、「モジュール」または「システム」と呼ぶ場合がある。さらに、本発明は、媒体において具現化されたコンピュータ使用可能プログラムコードを有する表現の任意の有形の媒体において具現化されたコンピュータプログラム製品の形を取ってもよい。

本発明はソフトウェアとして実施することができるため、本発明は、任意の適切な搬送媒体上で、プログラム可能な装置に提供するためのコンピュータ可読コードとして具現化することができる。有形の搬送媒体は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気テープ装置または固体記憶装置などといった記憶媒体を含んでいてよい。一時的な搬送媒体は、電気信号、電子信号、光信号、音響信号、磁気信号、または電磁信号、例えばマイクロ波や無線周波数信号などといった信号を含みうる。

次に、本発明の実施形態を、例として挙げるにすぎないが、添付の図面を参照して説明する。

（図１Ａおよび図１Ｂ） 前述の、現在のＨＥＶＣ設計においてイントラ予測ブロックがどのようにして導出されるか説明する際に使用するための概略図である。 やはり前述の、現在のＨＥＶＣ設計におけるイントラ予測モードを概略的に示す図である。 やはり前述の、現在のＨＥＶＣ設計におけるイントラモード符号化を説明する際に使用するための流れ図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態によるイントラモード符号化の原理を説明する際に使用するための流れ図である。 本発明の一実施形態による参照予測モード値を導出するための方法のステップの流れ図である。 図５の方法に関連したステップを示す流れ図である。 画像のシーケンスを示す図である。 本発明の一実施形態による符号器を実施するのに適した装置の各部分を示す図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態による符号器の各部分を示すブロック図である。 復号器の各部分を示すブロック図である。

図４は、本発明を具現化するイントラモード符号化方法の原理を説明する際に使用するための流れ図である。この流れ図によるイントラモード符号化方法は、ＣＡＢＡＣやＣＡＶＬＣといった任意のエントロピー符号化エンジンに適用できる。

図４において、ステップＳ４０１およびステップＳ４０２は、それぞれ、図３のステップＳ２０１およびステップＳ２０２と同じであり、ここではこれらのステップの説明を繰り返さない。

ステップＳ４０３で、第３の最確モード（ＭＰＭ２）が、ステップＳ４０２で近傍の上ＣＵおよび左ＣＵの予測モードから導出された第１の最確モードＭＰＭ０および第２の最確モードＭＰＭ１から導出される。

図５は、本発明の第１の実施形態による第３の最確モードＭＰＭ２を導出するためのステップをより詳細に示す流れ図である。ステップＳ５０１で、ステップＳ４０２で導出された第１の最確モード値ＭＰＭ０および第２の最確モード値ＭＰＭ１が識別される。ステップＳ５０２で、最確モード値ＭＰＭ０および最確モード値ＭＰＭ１の一方が平面予測モードに対応するかどうかが検査される。このステップは、最確モード値が平面予測モードに対応するかどうか検査するために両方の最確モード値を検査するステップを伴っていてよい。本発明の代替の実施形態では、最確モード値ＭＰＭ０および最確モード値ＭＰＭ１がこれらの予測モード値に従って順序付けられているときには、ＭＰＭ０は低い方の順位の予測モードに対応することになるため、ＭＰＭ０が平面モードに対応するかどうか検査しさえすればよい。ＭＰＭ０もＭＰＭ１も平面予測モードに対応しない場合には、別の最確モードＭＰＭ２はステップＳ５０６で平面予測モードに対応するモード値に設定される。平面モードは統計的に最も頻繁に使用される予測モードであり、よって現在のブロックの予測モードに対応する可能性がより高いため、後の比較ステップのためにＭＰＭの集合に平面モードを挿入するのが有益である。

しかし、ステップＳ５０２で、第１のＭＰＭおよび第２のＭＰＭのどちらか１つ、ＭＰＭ０またはＭＰＭ１が平面モードに対応すると判定される場合には、ステップＳ５０３で、他方のＭＰＭ０またはＭＰＭ１がＤＣ予測モードに対応するかどうかが検査される。第１のＭＰＭおよび第２のＭＰＭのどちらか１つ、ＭＰＭ０またはＭＰＭ１が平面予測モードに対応し、第１のＭＰＭ、ＭＰＭ０および第２のＭＰＭ、ＭＰＭ１の他方がＤＣ予測モードに対応すると判定される場合には、第３のＭＰＭ、ＭＰＭ２は定義済みのモード値に設定される。

実際的には、小さい予測モード値を有する予測モードが現在のブロックの予測モードに対応する可能性がより高いため、小さい予測モード値を有する予測モードが使用される。図５に示す例では、ＭＰＭ２は、垂直予測モードに対応する予測モード値２に設定される。

水平方向予測に対応する予測モード値２を選択することもできるが、垂直方向は統計的には自然画像に水平構造よりも多く存在し、そのため、現在のブロックの予測モードに対応する可能性がより高いことに留意しておいてもよいであろう。

本発明のある実施形態では、定義済みの予測モードはスライスまたは画像ヘッダで知らされる。というのは、定義済みの予測モードは、画像内容に左右され、例えば、画像内のモード分布の統計に依存しうるからである。

本発明の別の実施形態では、定義済みの予測モードは、定期的に算出されるそれぞれの予測モードの出現確率を表すモード確率に基づいて、適正に導出することができる。この場合には、確率表が定義される。モードが符号化される都度、その確率が更新される。ＭＰＭ０およびＭＰＭ１が平面およびＤＣであるときに、ＭＰＭ２は、最高の確率値を有する、平面およびＤＣと異なるモードとして算出される。したがってＭＰＭ２は、平面およびＤＣが２つの最初のＭＰＭであるこの具体例では、画像内容に応じて適正に算出される。

しかし、ステップＳ５０３で、第１のＭＰＭ、ＭＰＭ０および第２のＭＰＭ、ＭＰＭ１のどちらもＤＣ予測モードに対応せず、よって、第１のＭＰＭおよび第２のＭＰＭの一方、ＭＰＭ０またはＭＰＭ１が方向性予測モードＭＰＭ＿ｄｉｒに対応すると判定される場合には、第３のＭＰＭ、ＭＰＭ２は、ステップＳ５０５で、ＭＰＭ＿ｄｉｒの方向に対する最も近い許可された上位の角度方向を有する方向性予測モードに設定される。図６を参照すると、このプロセスがより詳細に示されている。ステップＳ６０１で、平面モードではない近傍符号化ユニットの予測モードが識別される。ステップＳ６０２で、識別された予測モードがＤＣであるかどうかが判定される。そうである場合、ＭＰＭ２は垂直予測モードに設定され、そうでなく識別された予測モードがＤＣでない場合、ＭＰＭ２は、ステップＳ６０４で、モードｍの方向（ＭＰＭ＿ｄｉｒ）に対する最も近い許可された上位の角度方向に設定される。

例えば、ＭＰＭ＿ｄｉｒが１３と等しい場合、図２を参照すると、ＭＰＭ２は、現在の符号化ユニットが８×８から３２×３２のサイズのものである場合には、２４に設定され、現在の符号化ユニットが４×４のサイズのものである場合には、６に設定される（現在のＨＥＶＣ設計では、４×４ＣＵにおいて、１７までのより高い値を有するモードは禁止されている）。最も近い上位の角度方向を使用するのが最もうまくいく解決策であることが実験的に示されている。

本発明のある実施形態では、最確予測モードＭＰＭ０および最確予測モードＭＰＭ１の順序は、第３の最確予測モードＭＰＭ２が導出される前に、これらの予測値に従って順序付けられうることが理解されるであろう。本発明の代替の実施形態では、ステップＳ４０２は、ＭＰＭ０およびＭＰＭ１をこれらの予測モード値に従って再順序付けするプロセスを含まなくてよく、その場合、ＭＰＭ０、ＭＰＭ１およびＭＰＭ２は、ＭＰＭ２が導出された後でこれらの予測モード値に従って順序付けされてよい。

図４に戻って、ステップＳ４０４で、現在の符号化ブロックの予測モード値を符号化するのに適用されるのは符号化プロセス１かそれとも符号化プロセス２かを判定するために、現在の符号化ブロックと関連した予測モードが、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３で導出された第１のＭＰＭ、ＭＰＭ０、第２のＭＰＭ、ＭＰＭ１または第３のＭＰＭ、ＭＰＭ２と等しいかどうかが検証される。プロセス１は、現在のブロックのモードが、３つのＭＰＭのうちの１つ、ＭＰＭ０、ＭＰＭ１またはＭＰＭ２と等しいときに実行され、ステップＳ４０５で実施される。本発明のある実施形態では、ステップＳ４０５は、図３のステップＳ２０４と同じとすることができ、ここでは詳細に説明しない。

プロセス２は、現在のブロックのモードが、第１のＭＰＭ、ＭＰＭ０、第２のＭＰＭ、ＭＰＭ１、および第３のＭＰＭ、ＭＰＭ２の各々と異なるときに実行され、ステップＳ４０６で実施される。ステップＳ４０６は、図３の対応するステップＳ２０５と同じとすることができ、ここでは詳細に説明しない。

現在の符号化ブロックの予測モードと比較するのに２つではなく３のＭＰＭを使用すると、現在の符号化ブロックの予測モードが導出された最確モードのうちの１つに対応する確率が増加するために、符号化効率が改善される。これはひいては、現在の符号化ブロックの予測モードを知らせるのにより少ないビット数で済むより経済的な符号化プロセス１を使用して現在の符号化ブロックの予測モードが符号化されることになる可能性を高める。その結果、全般的な符号化コストが低減される。同時に、多数のＭＰＭを導出することによって全般的プロセスの複雑性も過度に増加しなくなる。

図７に、ＨＥＶＣで使用される画像符号化構造１００を示す。ＨＥＶＣおよびそれ以前の技術のうちの１つによれば、元のビデオシーケンス１００１は連続したディジタル画像「画像ｉ」である。それ自体は公知のように、ディジタル画像は、その係数が画素を表す１つもしくは複数の行列によって表される。

画像１００２はスライス１００３へと分割される。スライスは画像の一部または全体画像である。ＨＥＶＣでは、これらのスライスは、非オーバーラップの最大符号化ユニット（ＬＣＵ：Ｌａｒｇｅｓｔ Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００４、一般には６４画素×６４画素のサイズのブロックへと分割される。各ＬＣＵは各ＬＣＵの番に、４分木分解を使用してより小さい可変サイズの符号化ユニット（ＣＵ）１００５へと反復して分割されうる。各ＣＵは、２つの対称的な長方形のパーティションユニット（Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）１００６の最大値へとさらに分割することができる。

図８に、本発明の一実施形態による符号器を実施するように、または復号器を実施するように適合された装置１０００の図を示す。装置１０００は、例えば、マイクロコンピュータ、ワークステーション、軽量携帯機器などである。

装置１０００は通信バス１１１３を備え、通信バス１１１３には、好ましくは、以下のものが接続されている。

ＣＰＵと表示される、マイクロプロセッサといった中央処理装置１１１１、
本発明を実施するための１つもしくは複数のコンピュータプログラムを記憶する読取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）１１０７、
本発明の方法の実行可能コードを記憶し、ディジタル画像のシーケンスを符号化する方法および／またはビットストリームを復号化する方法を実施するのに必要な変数およびパラメータを記録するように適合されたレジスタを提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）１１１２、ならびに
処理されるべきディジタルデータを送信するための通信ネットワーク１１０３に接続された通信インターフェース１１０２。

任意選択で、装置１０００は以下の構成要素も有していてよい。

本発明を実施するプログラムおよび本発明の実施中に使用され、または生成されるデータを収容することができる、ハードディスクといったデータ記憶手段１１０４、
ディスク１１０６からデータを読み取り、または上記ディスク上にデータを書き込むように適合された、ディスク１１０６のためのディスクドライブ１１０５、
データを表示し、かつ／または、キーボード１１１０もしくは任意の他の指示手段によるユーザとのグラフィカルインターフェースの役割を果たすための画面１１０９。

装置１０００は、例えば、ディジタルカメラ１１００やマイクロホン１１０８といった様々な周辺機器に接続することができ、各周辺機器は装置１０００にマルチメディアデータを供給するように入力／出力カード（不図示）に接続される。

通信バスは、装置１０００に含まれ、または装置１０００に接続された様々な要素間の通信および相互運用を提供する。バスの表現は限定的ではなく、特に、中央処理装置は、装置１０００の任意の要素に、直接、または装置１０００の別の要素によって命令を伝えることができる。

ディスク１１０６は、例えば、書き換え可能か否かを問わないコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＺＩＰディスク、メモリカードなどといった任意の情報媒体で置き換えることができ、より一般的には、装置に統合されているか否かを問わない、マイクロコンピュータによって、またはマイクロプロセッサによって読み取ることができ、おそらくは取り外し可能であり、実行すると、本発明によるディジタル画像のシーケンスを符号化する方法および／またはビットストリームを復号化する方法が実施されることを可能にする１つもしくは複数のプログラムを記憶するように適合された情報記憶手段で置き換えることができる。

実行可能コードは、読取り専用メモリ１１０７に記憶されていても、ハードディスク１１０４に記憶されていても、例えば前述のディスク１１０６などといった取り外し可能ディジタル媒体に記憶されていてもよい。一変形によれば、プログラムの実行可能コードは、実行される前に装置１０００の記憶手段のうちの１つ、例えばハードディスク１１０４などに記憶されるように、インターフェース１１０２を介して、通信ネットワーク１１０３によって受け取ることができる。

中央処理装置１１１１は、本発明による１つもしくは複数のプログラムのソフトウェアコードの命令（前述の記憶手段の１つに記憶されている）または部分の実行を制御し、または指図するように適合されている。電源投入時に、不揮発性メモリ、例えばハードディスク１１０４や読取り専用メモリ１１０７に記憶された１つもしくは複数のプログラムは、ランダム・アクセス・メモリ１１１２に転送され、ランダム・アクセス・メモリ１１１２はその場合、１つもしくは複数のプログラムの実行可能コードとともに、本発明を実施するのに必要な変数およびパラメータを記憶するためのレジスタを含む。

この実施形態では、装置は、ソフトウェアを使用して本発明を実施するプログラム可能な装置である。しかし、代替として本発明は、（例えば、特定用途向け集積回路またはＡＳＩＣの形の）ハードウェアで実施されてもよい。

図９に、本発明の一実施形態による符号器１２００のブロック図を示す。符号器は接続されたモジュールによって表されており、各モジュールは、例えば、装置１０００のＣＰＵ１１１１によって実行されるべきプログラミング命令の形で、本発明の一実施形態を実施する方法の対応するステップを実施するように適合されている。

元のディジタル画像のシーケンスｉ_０からｉ_ｎ １００１が符号器１２００により入力として受け取られる。各ディジタル画像は、画素と呼ばれるサンプルのセットで表される。

ビットストリーム１２１０が符号器１２００によって出力される。

以下の説明では、ＨＥＶＣで使用される特有の用語ＣＵおよびＰＵの代わりに「ブロック」という用語を使用する場合もあることに留意されたい。ＣＵまたはＰＵは画素のブロックである。

入力ディジタル画像ｉはモジュール１２０２によってブロックへと分割される。これらのブロックは画像の部分であり、可変サイズ（４×４、８×８、１６×１６、３２×３２、６４×６４など）のものとすることができる。

ビデオ圧縮中に、処理される画像の各ブロックは、「イントラ」予測子モジュール１２０３によって空間的に、または動き推定モジュール１２０４および動き補償モジュール１２０５を備える「インター」予測子モジュールによって時間的に予測される。各予測子は同じ画像または別の画像から供給された画素のブロックであり、そこから差分ブロック（または「残余」）が導出される。予測子ブロックの識別および残余の符号化によって、実際に符号化されるべき情報量を低減させることが可能である。

符号化フレームは、時間的予測フレーム（Ｐフレームと呼ばれる１つの参照フレームから予測され、またはＢフレームと呼ばれる２つの参照フレームから予測される）と、非時間的予測フレーム（イントラフレームまたはＩフレームと呼ばれる）との２種類のものである。Ｉフレームでは、ＣＵ／ＰＵを符号化するのにイントラ予測だけが考慮される。ＰフレームおよびＢフレームでは、ＣＵ／ＰＵを符号化するのにイントラ予測およびインター予測が考慮される。

「イントラ」予測モジュール１２０３では、現在のブロックは、「イントラ」予測子、すなわち、現在の画像のすでに符号化された情報から構築された画素のブロックによって予測される。

「インター」符号化に関しては、２種類の予測が可能である。単予測（Ｐ型）は、１つの参照画像からの１つの参照ブロックを参照することによってブロックを予測することからなる。双予測（Ｂ型）は、１つもしくは２つの参照画像からの２つの参照ブロックを参照することによってブロックを予測することからなる。動きの推定が、現在のＣＵまたはＰＵと参照画像１２１６との間でモジュール１２０４によって実行される。この動き推定が行われるのは、これらの参照画像のうちの１つもしくは複数において、この現在のブロックの予測子として使用するための１つ（Ｐ型）または複数（Ｂ型）の画素ブロックを識別するためである。複数のブロック予測子が使用される場合（Ｂｔｙｐｅ）には、それらのブロック予測子は単一の予測ブロックを生成するようにマージされる。使用される参照画像は、すでに符号化され、次いで（復号化によって）再構築されているビデオシーケンス内の画像からなる。

一般に、モジュール１２０４によって実行される動き推定はブロック・マッチング・アルゴリズム（ＢＭＡ：ｂｌｏｃｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）である。

次いで、アルゴリズムによって獲得された予測子は、差分ブロック（ブロック残余）を獲得するように、処理されるべき現在のデータブロックから差し引かれる。この処理を「動き補償」といい、モジュール１２０５によって実行される。

よってこれら２種類の符号化は、複数のテクスチャ残余（現在のブロックと予測子ブロックとの差分）を供給し、それらの残余は最善の符号化モードを選択するためにモジュール１２０６で比較される。

「イントラ」符号化が選択される場合、使用される「イントラ」予測子を記述するための情報が、ビットストリーム１２１０に挿入される前にエントロピー符号化モジュール１２０９によって符号化される。図４から６に関して前述した本発明の実施形態が、図９のエントロピー符号化モジュール１２０９に適用できる。

最善の符号化モードを選択するためのモジュール１２０６が「インター」符号化を選択する場合、動き情報がエントロピー符号化モジュール１２０９によって符号化され、ビットストリーム１２１０に挿入される。この動き情報は特に、（予測されるべきブロックの位置に対する参照画像内の予測子ブロックの位置を指示する）１つもしくは複数の動きベクトルと、参照画像間での画像インデックスとで構成される。

モジュール１２０６によって選択された符号化モードに従って獲得された残余は、次いで、モジュール１２０７によって変換される。変換は変換ユニット（ＴＵ）に適用され、すなわちＣＵに含められる。ＴＵはさらに、いわゆる残余４分木（ＲＱＴ：Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｑｕａｄｔｒｅｅ）分解を使用してより小さいＴＵ１００６へと分割することができる。ＨＥＶＣでは、一般に２または３レベルの分解が使用され、許可される変換サイズは３２×３２、１６×１６、８×８および４×４の中からのものである。変換基底は離散コサイン変換ＤＣＴ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）から導出される。

残余変換係数は次いで、量子化モジュール１２０８によって量子化される。量子化変換残余の係数は次いで、エントロピー符号化モジュール１２０９によって符号化され、次いで、圧縮ビットストリーム１２１０に挿入される。

「イントラ」予測子を計算し、または「インター」予測子のための動きの推定を行うために、符号器は、いわゆる「復号化」ループ１２１１〜１２１５によってすでに符号化されたブロックの復号化を行う。この復号化ループは、量子化変換残余からブロックおよび画像を再構築することを可能にする。

量子化変換残余は、モジュール１２１１で、モジュール１２０８によって提供された量子化に対する逆量子化を適用することによって逆量子化され、モジュール１２１２で、モジュール１２０７の変換に対する逆変換を適用することによって再構築される。

残余が「イントラ」符号化から生じるものである場合には、モジュール１２１３で、損失のある変換、ここでは量子化操作から生じる損失によって変更された元のブロックに対応する再構築ブロックを回復するために、使用された「イントラ」予測子がこの残余に加えられる。

他方、残余が「インター」符号化から生じるものである場合には、現在の動きベクトルによって指示されるブロック（これらのブロックは、現在の画像インデックスによって参照される参照画像１２１６に属する）は、モジュール１２１４でマージされ、次いでこの復号残余に加えられる。このようにして、量子化操作から生じる損失によって変更された元のブロックが獲得される。

最終のループフィルタ１２１５が、獲得された残余の厳しい量子化によって生じた影響を低減させ、信号品質を改善するために、再構築信号に適用される。ループフィルタは２つのステップ、「非ブロック化」フィルタと線形フィルタリングとを備える。非ブロック化フィルタリングは、符号化によって生じた高周波数を視覚的に減衰させるために、ブロック間の境界を平滑にする。線形フィルタリングは、符号器で適正に決定されたフィルタ係数を使用して信号をさらに改善する。よって、モジュール１２１５によるフィルタリングは、画像のすべての画素ブロックが復号されたときにこの画像に適用される。

フィルタリング画像は、再構築画像ともいい、次いで、現在のビデオシーケンスの後続の画像の圧縮時に行われる後続の「インター」予測を可能にするために、参照画像１２１６として記憶される。

ＨＥＶＣのコンテキストでは、現在の画像の推定および動き補償に複数の参照画像１２１６を使用することが可能である。言い換えると、動き推定はＮ個の画像上で実行される。よって、動き補償のための、現在のブロックの最善の「インター」予測子が、複数の参照画像のうちのいくつかで選択される。それゆえに、２つの隣接したブロックが、２つの別個の参照画像から生じる２つの予測子ブロックを有することもありうる。これは特に、圧縮ビットストリーム中で、予測子ブロックに使用される参照画像のインデックスが（動きベクトルに加えて）指示される理由である。

複数の参照画像の使用は、誤りに抗するためのツールでもあり、圧縮効果を改善するためのツールでもある。ＶＣＥＧグループは、参照画像の数を４に制限することを推奨している。

図１０に、本発明の一実施形態による復号器１３００のブロック図を示す。復号器は接続されたモジュールによって表されており、各モジュールは、例えば、装置１０００のＣＰＵ１１１１によって実行されるべきプログラミング命令の形で、本発明の一実施形態を実施する方法の対応するステップを実施するように適合されている。

復号器１３００は、入力として、例えば図９に示すようなＨＥＶＣ型の符号器によって圧縮されたビデオシーケンス１２１０に対応するビットストリーム１３０１を受け取る。

復号化プロセスの間に、ビットストリーム１３０１は最初に、モジュール１３０２によってエントロピー復号化される。

次いで現在のブロックの残余は、逆量子化モジュール１３０３によって逆量子化される。これは、符号器１２００で量子化モジュール１２０８によって実行された量子化を反転させる。次いで逆量子化データは逆変換モジュール１３０４によって再構築され、逆変換モジュール１３０４は、符号器１２００で変換モジュール１２０７によって実行された変換の逆変換を行う。

次いで、ビデオシーケンス中のデータの復号が、画像ごとに、また画像内でブロックごとに実行される。

現在のブロックの「インター」または「イントラ」符号化モードが、ビットストリーム１３０１から抽出され、エントロピー復号化される。

現在のブロックの符号化が「イントラ」型のものである場合には、予測子の番号がビットストリームから抽出され、エントロピー復号化される。このインデックスと関連付けられたイントラ予測子ブロックは、現在の画像のすでに復号されたデータから回復される。

現在のブロックと関連付けられた残余は、ビットストリーム１３０１から回復され、次いで、エントロピー復号化される。最後に、回復されたイントラ予測子ブロックは残余に加えられ、よって、復号ブロックを獲得するために逆イントラ予測モジュール１３０５で逆量子化され、再構築される。

現在のブロックの符号化モードが、このブロックが「インター」型のものであることを指示する場合には、動き情報はエントロピー復号モジュール１３０２によってビットストリーム１３０１から抽出され、復号化される。

この動き情報は、逆動き補償モジュール２０６で、復号器１３００の参照画像１３０８に含められる「インター」予測子ブロックを決定するために使用される。符号器と同様に、これらの参照画像１３０８は、現在復号化されている画像に先行し、ビットストリームから再構築される（したがって前に復号化された）画像で構成されている。

現在のブロックと関連付けられた残余は、この場合もやはり、ビットストリーム１３０１から回復され、次いで、モジュール１３０２によってエントロピー復号化される。決定されたインター予測子ブロックは、次いで、復号ブロックを獲得するために逆動き補償モジュール１３０６で再構築された、そのように逆量子化された残余に加えられる。

現在の画像のすべてのブロックの復号の終わりに、参照画像１３０８を獲得するために、符号器で設けられているフィルタ１２１５と同じループフィルタ１３０７を使用してブロックの影響が排除され、信号品質が改善される。

そのように復号された画像は復号器の出力ビデオ信号１３０９を構成し、次いで出力ビデオ信号１３０９を表示し、使用することができる。

前述の実施形態は入力画像のブロックパーティションに基づくものであるが、より一般的には、符号化し、または復号化すべき任意の種類の画像５部分、具体的には、長方形部分、またはより一般的には幾何学的形状部分を考慮することができる。

以上では本発明を、具体的実施形態を参照して説明したが、より一般的には、本発明はこれらの具体的実施形態だけに限定されるものではなく、当業者には、本発明の範囲内にある改変は明らかになるであろう。

前述の例示的実施形態を参照すれば、当業者には、多くのさらに別の改変および変形が想起されるはずであり、これらの例示的実施形態は例として提示したにすぎず、本発明の範囲を限定するためのものではなく、本発明の範囲はもっぱら添付の特許請求の範囲によって決定されるものである。特に、異なる実施形態からの異なる特徴は、適切な場合には、交換されてもよい。

特許請求の範囲において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」という語は他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞の「ａ」または「ａｎ」は複数を除外するものではない。単に異なる特徴が相互に異なる従属請求項に記載されているということだけで、それが、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することができないことを示すわけではない。

Claims (15)

1. 画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて符号化することが可能な符号化装置であって、
   処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す情報を符号化するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出手段
   を有し、
   １つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、
   前記導出手段は、
   前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、
   前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、
   さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、
   前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである
   ことを特徴とする符号化装置。
2. 前記第１のイントラ予測モード、前記第２のイントラ予測モード、及び前記第３のイントラ予測モードのうちの少なくとも１つと、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードとを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果に基づいて、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す前記情報を符号化するためのモードを、第１のモード及び第２のモードの中から選択する選択手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
3. 前記選択手段は、前記第１のイントラ予測モード、前記第２のイントラ予測モード、及び前記第３のイントラ予測モードのうちの少なくとも１つと、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードとが等しい場合に、前記第１のモードを選択し、
   前記符号化手段は、前記選択手段によって前記第１のモードが選択された場合、前記第１のイントラ予測モード、前記第２のイントラ予測モード、及び前記第３のイントラ予測モードのうちの少なくとも１つと、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードとの関係を示す情報を、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す前記情報として符号化する
   ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
4. 前記関係を示す情報は、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードが前記３つのイントラ予測モードのうちのいずれかと等しいことを示すフラグを含む
   ことを特徴とする請求項３記載の符号化装置。
5. 前記関係を示す情報は、前記３つのイントラ予測モードのうちのいずれかを指定するインデックスを含む
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の符号化装置。
6. 前記選択手段は、前記第１のイントラ予測モード、前記第２のイントラ予測モード、及び前記第３のイントラ予測モードの内のいずれとも、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードが等しくない場合に、前記第２のモードを選択し、
   前記符号化手段は、前記選択手段によって前記第２のモードが選択された場合、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す情報を、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す前記情報として符号化する
   ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の符号化装置。
7. 前記第１のモードは、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードが、前記３つのイントラ予測モードの内の少なくとも１つと等しいときに選択され、
   前記第２のモードは、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードが、前記３つのイントラ予測モードのそれぞれと異なるときに選択される
   ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の符号化装置。
8. 画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて復号することが可能な復号装置であって、
   処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを導出するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出手段
   を有し、
   １つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、
   前記導出手段は、
   前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、
   前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、
   さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、
   前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである
   ことを特徴とする復号装置。
9. 前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを導出するために、前記第１のイントラ予測モード、前記第２のイントラ予測モード、及び前記第３のイントラ予測モードのうちの少なくとも１つと、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードとの関係を示す情報を復号する復号手段を有する
   ことを特徴とする請求項８記載の復号装置。
10. 前記関係を示す情報は、前記処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードが前記３つのイントラ予測モードのうちのいずれかと等しいことを示すフラグを含む
    ことを特徴とする請求項９記載の復号装置。
11. 前記関係を示す情報は、前記３つのイントラ予測モードのうちのいずれかを指定するインデックスを含む
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の復号装置。
12. 画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて符号化することが可能な符号化方法であって、
    処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを示す情報を符号化するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出工程
    を有し、
    １つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、
    前記導出工程において、
    前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、
    前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、
    さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、
    前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである
    ことを特徴とする符号化方法。
13. 画像に含まれるユニットを、イントラ予測を用いて復号することが可能な復号方法であって、
    処理対象のユニットにおけるイントラ予測モードを導出するために、複数のイントラ予測モードの候補を導出する導出工程
    を有し、
    １つの前記処理対象のユニットにおける前記複数のイントラ予測モードの候補は、第１のイントラ予測モード、第２のイントラ予測モード、及び第３のイントラ予測モードの３つのイントラ予測モードから成り、
    前記導出工程において、
    前記処理対象のユニットの近傍のユニットである第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードと、前記処理対象のユニットの近傍のユニットであって前記第１の近傍ユニットとは異なる第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードとが異なる場合、
    前記第１の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第１のイントラ予測モードとするとともに、前記第２の近傍ユニットにおけるイントラ予測モードを前記第２のイントラ予測モードとし、
    さらに、当該第１及び第２のイントラ予測モードがいずれも平面イントラ予測モードではない場合は、平面イントラ予測モードを前記第３のイントラ予測モードとし、
    前記第１の近傍ユニットは、前記処理対象のユニットの左のユニットである
    ことを特徴とする復号方法。
14. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の符号化装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
15. 請求項８〜１１のいずれか１項に記載の復号装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

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